靜力基礎知識分析

第一節(jié)

力的概念第二節(jié)

平衡的概念第三節(jié)

約束與約束力第四節(jié)

受力分析與受力圖第五節(jié)

問題討論與說明定

義：力是物體之間的相互作用三要素：力的大小、方向及作用點單

位：N或

kN外效應：在力的作用下，使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變。內(nèi)效應：在力的作用下，使物體產(chǎn)生變形。力可以沿其作用線在剛體上任意滑移而不改變力對剛體的作用效應。注：力的可傳遞性只適用于研究力對剛體的外效應而不適用與力對剛提的內(nèi)效應。（如下，力對剛體的內(nèi)效應，力作用點不同，物體的變形不同。）在整個剛體上分布的力。作用于物體表面的力。在物體長度上分布的

力。力作用面小到可以忽略不記時，可認為作用于一點的力。力系：作用于研究對象上的所有力的集合。等效力系：對物體作用效果相同的兩個力系。合力：能與一個力系等效的單力，稱為該力系的合力。平面匯交力系：平面平行力系：平面一般力系：空間匯交力系：平面平行力系：平面一般力系：返回第一章目錄物體出于靜止或勻速直線運動狀態(tài)（即慣性運動狀態(tài)），為物體處于平衡狀態(tài)。剛體受力系的作用處于平衡狀態(tài)，可以認為該力系為平衡力系。如一單力能夠與一力系等效，則該力為此力系的合力。一剛體受二個力作用達到平衡狀態(tài)的充分與必要條件為：此二力必等值、反向、共線。在剛體上可以加上或減去一平衡力系，而不改變原力系對剛體的作用效應。一剛體受三個力作用達到平衡狀態(tài)的充分與必要條件為：此三力作用線必匯交于一點。返回第一章目錄自

由

體：位移不受限制的物體為自由體。非自由體：位移受限制的物體為非自由體。約束：對自由體的某些位移預先施加的限制條件。(如：桌面對足球下落的限制.)約束力：約束給被約束物體的力。(如：足球的重力G。)主動力：物體所受的約束力以外的力。(如：桌面對球的支持力N。)1、柔性約束及其約束力由柔軟的繩索、鏈條等構(gòu)成的約束，繩索只能承受拉力，它們的約束力作用在接觸點上，方向沿柔索的軸線并被離被約束物體。（如右圖：鋼繩對重物的拉力。）2、光滑面約束及其約束力約束力的作用在接觸面的接觸點上，方向沿接觸面的公法線，指向被約束物體。其中光滑面接觸即為摩擦不計的接觸。（如右圖：桌面對足球的支持力）3、鉸鏈約束及其約束力鉸鏈聯(lián)接是指兩個構(gòu)件通過銷釘、螺栓等聯(lián)結(jié)在一起，兩個構(gòu)件只能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動而不能發(fā)生相對移動。被鉸鏈聯(lián)接的兩個構(gòu)件如都未固定，為中間鉸鏈。被鉸鏈聯(lián)接的兩個構(gòu)件如有一個被固定另外一個可繞其發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，為固定鉸鏈。類

型定義及約束力圖

片簡圖及約束力畫法被鉸鏈聯(lián)接的兩個構(gòu)件如都未固定，為中間鉸鏈。其約束力為一對通過鉸鏈中心的正交分力。中間鉸鏈：被鉸鏈聯(lián)接的兩個構(gòu)件如有一個被固定另外一個可繞其發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，為固定鉸鏈。其約束力為一對通過鉸鏈中心的正交分力。固定鉸鏈：鉸鏈將構(gòu)件與支座聯(lián)結(jié)在一起，支座與基礎之間可以有沿接觸面切線方向的位移。其約束力垂直支撐面并指向鉸鏈中心。活動鉸鏈支座：返回第一章目錄結(jié)構(gòu)與機構(gòu)簡圖在國家有關規(guī)定中有規(guī)定的畫法。在對物體進行靜力分析是與物體外形有關的只是受載位置、約束位置及類型，而與其它部分外形無關，在靜力學中畫研究對象時，只要能顯示力的作用位置及約束類型，就可用簡單的線條來表示，而不必考慮與真實物體的相似問題。這樣得到的為簡圖。1、選定需要研究的對象；2、根據(jù)已知條件、約束類型并結(jié)合基本概念和有關原理分析研究對象的受力情況。1、確定研究對象——研究結(jié)構(gòu)，確定每一步的研究對象；2、取分離體——將研究對象從周圍約束分離出來，解除約束；3、畫主動力——將主動力畫在分離體上；4、畫約束力——根據(jù)解除約束的類型，將約束力畫在分離體上。例一、畫出右圖各構(gòu)件的受力，其中BC為鋼索、AD為桿件、O為圓柱，不計摩擦。解：如右圖例二、畫出下圖所示結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的受力圖。二力構(gòu)件：只受兩個力(包括主動力和約束力)作用且平衡的構(gòu)件。根據(jù)二力平衡公理，這兩個力一定等值、反向、共線，即力作用線在兩點連線上。（如上圖AB構(gòu)件）返回第一章目錄對工程實際對象進行力學分析時，力學模型簡化的合理性關系著計算結(jié)果的正確性。所以在對物體受力分析之前，首要的是力學模型的建立。在力學模型的建立時，只要能顯示力的作用位置及約束類型，就可用簡單的線條來表示，而不必考慮與真實物體的相似問題。（如下圖對單缸發(fā)動機的力學模型的建立。）發(fā)動機原理圖建立的力學模型物體的受力分析方法與力系的特征是密不可分的，在考察物體的受力之前，首先要辯明力系的特征。（如二