結(jié)構(gòu)力系平衡基本公理PPT

1、力系平衡基本公理公理：經(jīng)驗的總結(jié)，又經(jīng)實踐檢驗正確的普遍規(guī)律， 但無法推導證明之。公理一 （二力平衡公理）： 作用于同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的充要條件是這二力等值、反向、共線，這樣的 剛體稱為二力體（桿）。若對變形體，則只是必要條件。公理二（加減平衡力系公理）： 在剛體上加上或減去一個平衡力系，不改變剛體原來力系的作用效果。 推論：力的可傳性作用于剛體上的力可沿其作用線滑移而不改變其作用效果（滑移矢量）。 注意：不可用于變形體！公理三（剛化公理）： 變形體在某一力系作用下平衡，若在其位置上將變形體剛化為剛體，則平衡狀態(tài)不變。力的可傳性證明ABAB令AB利用加減平衡力系公理桿力系等效基本性

2、質(zhì)等效力系：不同的力系對剛體的作用若產(chǎn)生相同的 效果，這樣的力系稱為等效力系。注意：力系等效的作用是可使復雜的力系 用簡單的力系來代替。對作用于變形體的力系不可隨意等效！性質(zhì)1：力的平行四邊形法則（求二力的合力）。 推論1：三力平衡必共面匯交。 推論2：匯交力系存在合力（合力作用線 仍過匯交點）。性質(zhì)2：力偶等效定理作用于同一剛體上的兩 力偶等效的條件是兩力偶的力偶矩相等。 推論1：力偶中的兩個力作用線在其作用 面內(nèi)同時平移、轉(zhuǎn)動（保持力偶 臂不變），不會改變力偶對剛體 的作用效果。 推論2：力偶作用面的任何平移不會改 變力偶對剛體的作用效果。 推論3：保持力偶矩不變而任意改變力 偶中兩力的大

3、小和力偶臂的值， 不會改變力偶對剛體的作用效果。性質(zhì)3：力偶矩的平行四邊形法則（求合力偶矩）。 推論：合力偶定理。 性質(zhì)4：力偶不可能與一個力相平衡。 推論1：力偶的兩個力不可能合成為一個 力（力偶無合力）。 注意：無合力合力為0 推論2：力偶只能被力偶矩與之等值反向 的另一力偶所平衡。約束和約束力約束物體非自由運動的限制條件，由其他物 體的接觸而提供的。約束力又稱約束反力，是由約束產(chǎn)生的，作用于被約束的非自由物體上，包括約束力和約束力偶矩。主動力使物體產(chǎn)生運動趨勢或變形，與約束無關約束力與主動力有關，與約束處的特點有關被研究的物體所受的全部力:解除約束原理（取分離體） 撤去物體所受全部 約束

4、，用約束力代 替，并畫圖表示。物體受力分析的方法：兩接觸物體間的相互約束力是一對作用力和反作用力，分別作用于不同的物體上。常見的約束和相應約束力 1.柔性體（柔繩）約束 柔軟、不可伸長的約束物體（不計重量，如繩索，鏈條，膠帶），只限制被約束物沿柔性體被拉伸方向的運動，單側(cè)約束。2.光滑面約束 兩物體接觸表面光滑無摩擦（接觸面可為平面或曲面），限制被約束物沿接觸面公法線指向約束物的運動，單側(cè)約束。注意：接觸面為兩個平面時，約束力為分布的同向平行約束力系，可用其合力表示（合力的作用線位置與力系的分布狀況有關）。若一物體以尖點與另一物體接觸，可將尖點視為小圓弧。 滑塊約束滑塊在水平面上滑動 單側(cè)約束

5、滑塊在水平軌道內(nèi)滑動雙側(cè)約束3.光滑鉸鏈約束（1）球鉸鏈約束力過球鉸鏈球心，方向未知，可用 表示。（2）柱鉸鏈（柱鉸、鉸）幾個物體用銷釘連接約束力過柱鉸中心， 方向未知，可用 其 正交分量表示。兩物體鉸接解除鉸鏈約束注意解除柱鉸的約束時，視各被連接物均只與銷釘聯(lián)系，而各被連接物之間相互無聯(lián)系。銷釘不可略去，解除約束時銷釘可單獨取為分離體，也可與某一物體連在一起，其余被連接物視為從銷釘上摘下。若鉸鏈處作用了主動力 ，則主動力視為作用于銷釘上。（4）活動鉸支座將柱鉸的一個連接物固連于靜止地面上成為支撐物而形成，約束力分析同上。AAA支座與地面不固連，可水平方向移動，僅有鉛垂方向的約束力BB（3）固

6、定鉸支座4.鏈桿約束鏈桿兩端與物體鉸接，桿本身在中間不受力（包括不受重力），鏈桿為一個二力桿。約束力沿鏈桿方向，雙面約束，方向常假定為鏈桿受壓的方向。BBBB5.固支端約束約束力為分布力系，當主動力為平面力系時，約束力系也為平面力系，主矢為 ，對A點的主矩為 。物體的受力分析和受力圖 1. 受力分析的步驟 （1）明確所研究的對象，將其取為分離體。 （2）畫出分離體上的全部主動力和主動力偶。 （3）分析取分離體時所解除的約束，畫出全部約束力。 受力分析分析研究對象所受到的全部力（主 動力、約束力）。受力圖將物體所受到的全部力用矢量圖表示 出來。 2. 取分離體、畫受力圖的注意事項（1） 根據(jù)所選

7、研究對象取分離體，分離體上的每個力都要有出處。（2）分離體的受力圖上只畫該分離體所受的外力，即只畫該分離體受的主動力和其他部分對分離體的作用力，不要畫分離體內(nèi)部各部分之間的相互作用力（內(nèi)力）。（3）注意鉸鏈連接時銷釘不可忽略，銷釘可單獨作為分離體，也可跟隨某個被連接物，鉸鏈處的主動力作用于銷釘上。（4）解除約束時的相互約束力要體現(xiàn)作用力與反作用力的關系。 （5）對多個物體組成的物體系統(tǒng)，注意首先找出其中的全部二力桿（體）。（6）注意利用三力匯交定理，確定未知約束力的方位。（7）受力圖上不要隨便移動力的作用點，便于檢查。（8）同一處若有幾個不同的約束提供的約束力共同作用時，不要以合力的形式畫出。（9）方位確定、指向