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第二章工程力學(xué)基本知識(shí)第二章工程力學(xué)基本知識(shí)1第一節(jié)靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)——研究物體的受力和平衡規(guī)律工程力學(xué)靜力學(xué):不考慮力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響主要研究:剛體材料力學(xué)—研究物體在外力作用下的變形和失效現(xiàn)象第一節(jié)靜力學(xué)基礎(chǔ)2、剛體定義:受力作用后不變形的物體。剛體內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的距離恒定不變——理想模型靜力學(xué)中,研究的物體僅限剛體,故靜力學(xué)又稱剛體力學(xué),它是研究變形體力學(xué)的基礎(chǔ)。靜力學(xué)主要研究的是剛體在力作用下的平衡問(wèn)題。、剛體3二、力與力系力是物體間相互的機(jī)械作用,這種作用可以使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。如改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小或方向,這種效應(yīng)稱為力的外效應(yīng)(運(yùn)動(dòng)效應(yīng)),這是靜力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容。二、力與力系4機(jī)械運(yùn)動(dòng)不僅是指物體在空間的位置隨時(shí)間的變化,還包括變形和流動(dòng),使物體的形狀發(fā)生改變,如使梁彎曲、使彈簧伸長(zhǎng),這種效應(yīng)稱為力的內(nèi)效應(yīng)(變形效應(yīng))。力對(duì)物體作用產(chǎn)生的這兩種效應(yīng)是同時(shí)出現(xiàn)的,這是材料力學(xué)研究的內(nèi)容。機(jī)械運(yùn)動(dòng)不僅是指物體在空間的位置隨時(shí)間的5其它相關(guān)概念(自學(xué))力系、平面力系、空間力系、匯交力系平行力系、一般力系、平衡力系、等效力系平衡力、合力、分力、力系的簡(jiǎn)化、分布力載荷集度、力的三要素其它相關(guān)概念(自學(xué))6約束與約束反力>自由體:不受任何限制,可以在空間自由運(yùn)動(dòng)獲得任意方向位移的物體,例如可在空中自由飛行的飛機(jī)、炮彈、飛機(jī)、衛(wèi)星等;非自由體/受約束體:因受到一定的限制而在空間沿某些方向的運(yùn)動(dòng)成為不可能的物體,例如繩子上懸掛的物體不能沿繩子伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng)、鐵軌上行駛的火車不能沿垂直軌道方向運(yùn)動(dòng)。約束與約束反力7限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體稱為約束。約束是以物體間相互接觸的方式構(gòu)成的,構(gòu)成約束的周圍物體稱為約束體,有時(shí)也稱為約束例如,沿軌道行駛的車輛,軌道事先限制車輛的運(yùn)動(dòng),它就是約束體;擺動(dòng)的單擺,繩子就是約束體,它事先限制擺錘只能在不大于繩長(zhǎng)的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),而通常是以繩長(zhǎng)為半徑的圓弧運(yùn)動(dòng)。約束與非自由體接觸相互產(chǎn)生了作用力,約束對(duì)該物體的作用力,稱為約束力。約束力的方向總是與該約束所限制的非自由體的位移方向相反。作用于非自由體上的約束力以外的力統(tǒng)稱為主動(dòng)力,工程上常稱為載荷,如重力、推力等。載荷:作用于構(gòu)件上的外力。限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體稱為約束。約束是以物體間相互8約束的基本類型1.柔索約束工程中的繩索、皮帶、鏈條等都可以簡(jiǎn)化為柔軟的繩索,簡(jiǎn)稱柔索。這類約束的特點(diǎn)是:只能限制物體沿柔索伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng),只能承受拉力,而不能承受壓力和抗扭彎曲。約束的基本類型92.光滑接觸面約束忽略接觸面間的摩擦,視為理想光滑。這類約束的特點(diǎn)是:只能限制物體沿兩接觸表面在接觸處的公法線方向而趨向支承接觸面的運(yùn)動(dòng),不論支承接觸表面的形狀如何,它只能承受壓力,而不能承受拉力2.光滑接觸面約束10工程力學(xué)基本知識(shí)課件11工程力學(xué)基本知識(shí)課件12工程力學(xué)基本知識(shí)課件13工程力學(xué)基本知識(shí)課件14工程力學(xué)基本知識(shí)課件15工程力學(xué)基本知識(shí)課件16工程力學(xué)基本知識(shí)課件17工程力學(xué)基本知識(shí)課件18工程力學(xué)基本知識(shí)課件19工程力學(xué)基本知識(shí)課件20工程力學(xué)基本知識(shí)課件21工程力學(xué)基本知識(shí)課件22工程力學(xué)基本知識(shí)課件23工程力學(xué)基本知識(shí)課件24工程力學(xué)基本知識(shí)課件25工程力學(xué)基本知識(shí)課件26工程力學(xué)基本知識(shí)課件27工程力學(xué)基本知識(shí)課件28工程力學(xué)基本知識(shí)課件29工程力學(xué)基本知識(shí)課件30工程力學(xué)基本知識(shí)課件31工程力學(xué)基本知識(shí)課件32工程力學(xué)基本知識(shí)課件33工程力學(xué)基本知識(shí)課件34工程力學(xué)基本知識(shí)課件35工程力學(xué)基本知識(shí)課件36工程力學(xué)基本知識(shí)課件37工程力學(xué)基本知識(shí)課件38工程力學(xué)基本知識(shí)課件39工程力學(xué)基本知識(shí)課件40工程力學(xué)基本知識(shí)課件41工程力學(xué)基本知識(shí)課件42工程力學(xué)基本知識(shí)課件43工程力學(xué)基本知識(shí)課件44第二章工程力學(xué)基本知識(shí)第二章工程力學(xué)基本知識(shí)45第一節(jié)靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)——研究物體的受力和平衡規(guī)律工程力學(xué)靜力學(xué):不考慮力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響主要研究:剛體材料力學(xué)—研究物體在外力作用下的變形和失效現(xiàn)象第一節(jié)靜力學(xué)基礎(chǔ)46、剛體定義:受力作用后不變形的物體。剛體內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的距離恒定不變——理想模型靜力學(xué)中,研究的物體僅限剛體,故靜力學(xué)又稱剛體力學(xué),它是研究變形體力學(xué)的基礎(chǔ)。靜力學(xué)主要研究的是剛體在力作用下的平衡問(wèn)題。、剛體47二、力與力系力是物體間相互的機(jī)械作用,這種作用可以使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。如改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小或方向,這種效應(yīng)稱為力的外效應(yīng)(運(yùn)動(dòng)效應(yīng)),這是靜力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容。二、力與力系48機(jī)械運(yùn)動(dòng)不僅是指物體在空間的位置隨時(shí)間的變化,還包括變形和流動(dòng),使物體的形狀發(fā)生改變,如使梁彎曲、使彈簧伸長(zhǎng),這種效應(yīng)稱為力的內(nèi)效應(yīng)(變形效應(yīng))。力對(duì)物體作用產(chǎn)生的這兩種效應(yīng)是同時(shí)出現(xiàn)的,這是材料力學(xué)研究的內(nèi)容。機(jī)械運(yùn)動(dòng)不僅是指物體在空間的位置隨時(shí)間的49其它相關(guān)概念(自學(xué))力系、平面力系、空間力系、匯交力系平行力系、一般力系、平衡力系、等效力系平衡力、合力、分力、力系的簡(jiǎn)化、分布力載荷集度、力的三要素其它相關(guān)概念(自學(xué))50約束與約束反力>自由體:不受任何限制,可以在空間自由運(yùn)動(dòng)獲得任意方向位移的物體,例如可在空中自由飛行的飛機(jī)、炮彈、飛機(jī)、衛(wèi)星等;非自由體/受約束體:因受到一定的限制而在空間沿某些方向的運(yùn)動(dòng)成為不可能的物體,例如繩子上懸掛的物體不能沿繩子伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng)、鐵軌上行駛的火車不能沿垂直軌道方向運(yùn)動(dòng)。約束與約束反力51限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體稱為約束。約束是以物體間相互接觸的方式構(gòu)成的,構(gòu)成約束的周圍物體稱為約束體,有時(shí)也稱為約束例如,沿軌道行駛的車輛,軌道事先限制車輛的運(yùn)動(dòng),它就是約束體;擺動(dòng)的單擺,繩子就是約束體,它事先限制擺錘只能在不大于繩長(zhǎng)的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),而通常是以繩長(zhǎng)為半徑的圓弧運(yùn)動(dòng)。約束與非自由體接觸相互產(chǎn)生了作用力,約束對(duì)該物體的作用力,稱為約束力。約束力的方向總是與該約束所限制的非自由體的位移方向相反。作用于非自由體上的約束力以外的力統(tǒng)稱為主動(dòng)力,工程上常稱為載荷,如重力、推力等。載荷:作用于構(gòu)件上的外力。限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體稱為約束。約束是以物體間相互52約束的基本類型1.柔索約束工程中的繩索、皮帶、鏈條等都可以簡(jiǎn)化為柔軟的繩索,簡(jiǎn)稱柔索。這類約束的特點(diǎn)是:只能限制物體沿柔索伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng),只能承受拉力,而不能承受壓力和抗扭彎曲。約束的基本類型532.光滑接觸面約束忽略接觸面間的摩擦,視為理想光滑。這類約束的特點(diǎn)是:只能限制物體沿兩接觸表面在接觸處的公法線方向而趨向支承接觸面的運(yùn)動(dòng),不論支承接觸表面的形狀如何,它只能承受壓力,而不能承受拉力2.光滑接觸面約束54工程力學(xué)基本知識(shí)課件55工程力學(xué)基本知識(shí)課件56工程力學(xué)基本知識(shí)課件57工程力學(xué)基本知識(shí)課件58工程力學(xué)基本知識(shí)課件59工程力學(xué)基本知識(shí)課件60工程力學(xué)基本知識(shí)課件61工程力學(xué)基本知識(shí)課件62工程力學(xué)基本知識(shí)課件63工程力學(xué)基本知識(shí)課件64工程力學(xué)基本知識(shí)課件65工程力學(xué)基本知識(shí)課件66工程力學(xué)基本知識(shí)課件67工程力學(xué)基本知識(shí)課件68工程力學(xué)基本知識(shí)課件69工程力學(xué)基本知識(shí)課件70工程力學(xué)基本知識(shí)課件71工程力學(xué)基本知識(shí)課件72工程力學(xué)基本知識(shí)課件73工程力學(xué)基本知識(shí)課件74工程力學(xué)基本知識(shí)課件75工程力學(xué)基本知識(shí)課件

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