工程力學(xué)-靜力學(xué)習(xí)題課

工程力學(xué)_靜力學(xué)習(xí)題課匯報(bào)人：AA2024-01-31CATALOGUE目錄靜力學(xué)基本概念與原理平面力系簡(jiǎn)化與平衡空間力系簡(jiǎn)化與平衡靜力學(xué)在工程中的應(yīng)用靜力學(xué)解題方法與技巧靜力學(xué)習(xí)題課教學(xué)與學(xué)習(xí)建議靜力學(xué)基本概念與原理01靜力學(xué)的研究對(duì)象靜力學(xué)主要研究物體在力系作用下的平衡規(guī)律，包括物體的平衡條件、平衡狀態(tài)以及平衡的穩(wěn)定性等。力的概念力是物體之間的相互作用，它使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變或使物體發(fā)生形變。在靜力學(xué)中，主要研究的是力的平衡問(wèn)題，即物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。力系的概念力系是指作用在物體上的一組力的集合。在靜力學(xué)中，力系通常被簡(jiǎn)化為一個(gè)或多個(gè)力的作用點(diǎn)，以便于分析和計(jì)算。靜力學(xué)基本概念二力平衡公理加減平衡力系公理力的可傳性原理三力平衡匯交定理靜力學(xué)公理與原理作用在同一剛體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直線上，則這兩個(gè)力平衡。作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用效果。在作用于剛體的任一力系中，加上或減去任意的平衡力系，不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效果。當(dāng)物體受到三個(gè)不平行的力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，這三個(gè)力的作用線必在同一平面內(nèi)且匯交于一點(diǎn)。

約束與約束力約束的概念約束是限制物體自由度的裝置或條件。在靜力學(xué)中，約束通常被簡(jiǎn)化為對(duì)物體的某些運(yùn)動(dòng)方向的限制。約束力的概念約束力是約束對(duì)物體產(chǎn)生的反作用力，它的大小和方向與物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，以保持物體的平衡狀態(tài)。常見(jiàn)約束類型工程中常見(jiàn)的約束類型包括柔性約束、光滑接觸面約束、鉸鏈約束、固定端約束等。每種約束類型都對(duì)應(yīng)著特定的約束力形式和方向。受力分析的概念01受力分析是確定研究對(duì)象所受到的所有外力及其作用點(diǎn)的過(guò)程。在靜力學(xué)中，受力分析是求解平衡問(wèn)題的關(guān)鍵步驟之一。示力圖的繪制02示力圖是一種用圖形表示物體受力情況的簡(jiǎn)化方法。在繪制示力圖時(shí)，需要選擇合適的比例尺，將物體所受各力的大小和方向按比例繪制在圖上，以便于分析和計(jì)算。受力分析與示力圖的注意事項(xiàng)03在進(jìn)行受力分析和繪制示力圖時(shí)，需要注意力的方向、作用點(diǎn)以及力系的簡(jiǎn)化等問(wèn)題。同時(shí)，還需要考慮約束類型和約束力的影響，以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。受力分析與示力圖平面力系簡(jiǎn)化與平衡02各力作用線匯交于一點(diǎn)的力系稱為平面匯交力系。匯交力系概念平面匯交力系可簡(jiǎn)化為一個(gè)合力，合力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)，合力的大小和方向等于各分力的矢量和。簡(jiǎn)化方法平面匯交力系平衡的充分必要條件是合力為零，即各分力的矢量和為零。平衡條件平面匯交力系簡(jiǎn)化與平衡力偶概念兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線平行但不重合的力組成的力系稱為力偶。簡(jiǎn)化方法平面力偶系可簡(jiǎn)化為一個(gè)合力偶，合力偶的矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。平衡條件平面力偶系平衡的充分必要條件是合力偶矩為零，即各分力偶矩的代數(shù)和為零。平面力偶系簡(jiǎn)化與平衡任意力系概念作用在物體上的各力作用線不在同一直線或平行線上，或既不完全匯交也不完全平行的力系稱為平面任意力系。簡(jiǎn)化方法平面任意力系可向作用面內(nèi)任一點(diǎn)簡(jiǎn)化，一般簡(jiǎn)化為一個(gè)力和一個(gè)力偶，該力通過(guò)簡(jiǎn)化中心，其大小和方向等于原力系各力的矢量和，該力偶的矩等于原力系中各力對(duì)簡(jiǎn)化中心之矩的代數(shù)和。平衡條件平面任意力系平衡的充分必要條件是主矢和主矩都為零，即原力系中各力的矢量和為零，且各力對(duì)任一點(diǎn)之矩的代數(shù)和也為零。平面任意力系簡(jiǎn)化與平衡010203物體系統(tǒng)概念由多個(gè)物體通過(guò)約束連接在一起組成的系統(tǒng)稱為物體系統(tǒng)。平衡條件物體系統(tǒng)平衡的充分必要條件是整個(gè)系統(tǒng)所受外力及外力矩的矢量和為零。解題方法解決物體系統(tǒng)平衡問(wèn)題通常采用隔離法和整體法。隔離法是將系統(tǒng)中的某個(gè)物體單獨(dú)隔離出來(lái)進(jìn)行分析；整體法是將整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行分析。根據(jù)問(wèn)題的具體情況選擇合適的方法可以簡(jiǎn)化問(wèn)題的求解過(guò)程。物體系統(tǒng)平衡問(wèn)題空間力系簡(jiǎn)化與平衡03空間匯交力系是指作用在物體上的所有力的作用線都匯交于一點(diǎn)的力系。空間匯交力系的概念通過(guò)力線平移，將各力向匯交點(diǎn)簡(jiǎn)化，得到一個(gè)合力和一個(gè)合力偶。合力的大小和方向等于各力的矢量和，合力偶的矩等于原力系對(duì)匯交點(diǎn)的矩的矢量和。簡(jiǎn)化的基本方法空間匯交力系平衡的充分必要條件是合力為零且合力偶的矩為零。平衡條件空間匯交力系簡(jiǎn)化與平衡空間力偶系是指作用在物體上的所有力都組成力偶的力系?？臻g力偶系的概念簡(jiǎn)化的基本方法平衡條件將各力偶向同一點(diǎn)簡(jiǎn)化，得到一個(gè)合力偶。合力偶的矩等于各力偶矩的矢量和?？臻g力偶系平衡的充分必要條件是合力偶的矩為零。030201空間力偶系簡(jiǎn)化與平衡空間任意力系是指作用在物體上的力的大小、方向和作用點(diǎn)都任意的力系。空間任意力系的概念通過(guò)力線平移和力偶矩的合成，將空間任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化，得到一個(gè)合力和一個(gè)合力偶。合力和合力偶的大小和方向由原力系決定。簡(jiǎn)化的基本方法空間任意力系平衡的充分必要條件是合力為零且合力偶的矩為零。平衡條件空間任意力系簡(jiǎn)化與平衡重心與形心重心是物體所受重力的合力的作用點(diǎn)。對(duì)于均質(zhì)物體，重心與形心重合；對(duì)于非均質(zhì)物體，重心需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)或計(jì)算確定。形心的概念形心是物體幾何形狀的中心。對(duì)于規(guī)則幾何體，形心可以通過(guò)幾何方法確定；對(duì)于不規(guī)則幾何體，形心需要通過(guò)積分方法確定。重心與形心的關(guān)系對(duì)于均質(zhì)物體，重心與形心重合；對(duì)于非均質(zhì)物體，重心與形心可能不重合。在靜力學(xué)分析中，通常將物體視為均質(zhì)的，因此可以用形心代替重心進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。重心的概念靜力學(xué)在工程中的應(yīng)用04圖解法利用圖形分析的方法，通過(guò)幾何關(guān)系和平衡條件求解各桿件的內(nèi)力。適用于簡(jiǎn)單桁架或初步設(shè)計(jì)階段。確定計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)桁架的結(jié)構(gòu)形式和受力情況，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，包括結(jié)點(diǎn)和桿件的編號(hào)、外力的方向和大小等。結(jié)點(diǎn)法通過(guò)列寫結(jié)點(diǎn)的平衡方程，求解各桿件的內(nèi)力。適用于簡(jiǎn)單桁架或結(jié)點(diǎn)數(shù)目較少的桁架。截面法通過(guò)假想截面將桁架分成幾部分，分別列寫各部分的平衡方程，求解各桿件的內(nèi)力。適用于復(fù)雜桁架或需要求解多個(gè)截面內(nèi)力的情況。桁架內(nèi)力計(jì)算03自鎖現(xiàn)象和效率分析自鎖現(xiàn)象的產(chǎn)生條件和影響，計(jì)算涉及摩擦力的機(jī)械效率。01摩擦力的類型和特點(diǎn)靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力，分析各種摩擦力的產(chǎn)生條件、方向和大小。02摩擦角的概念和應(yīng)用通過(guò)摩擦角判斷物體是否處于平衡狀態(tài)，求解涉及摩擦力的平衡問(wèn)題。摩擦問(wèn)題根據(jù)懸臂梁的受力情況和邊界條件，列寫彎矩方程和剪力方程，求解各截面的內(nèi)力。懸臂梁的內(nèi)力計(jì)算根據(jù)簡(jiǎn)支梁的受力情況和邊界條件，利用疊加原理求解各截面的內(nèi)力。簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力計(jì)算根據(jù)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，繪制彎矩圖、剪力圖和軸力圖，直觀地表示各截面的內(nèi)力分布情況。內(nèi)力圖的繪制懸臂梁和簡(jiǎn)支梁內(nèi)力計(jì)算分析剛體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，列寫平衡方程求解未知力。剛體的平衡條件和平衡方程平面力系的簡(jiǎn)化和平衡空間力系的簡(jiǎn)化和平衡物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題通過(guò)力的平移和合成，將復(fù)雜力系簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單力系，列寫平衡方程求解未知力。利用力偶矩和力矩的概念，將空間力系簡(jiǎn)化為平面力系或簡(jiǎn)單力系，列寫平衡方程求解未知力。分析多個(gè)剛體組成的物體系統(tǒng)的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，列寫整體和局部的平衡方程求解未知力。剛體系統(tǒng)平衡問(wèn)題靜力學(xué)解題方法與技巧05明確題目要求，注意關(guān)鍵詞和物理量。審清題意對(duì)每個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行逐一分析，排除錯(cuò)誤選項(xiàng)。分析選項(xiàng)運(yùn)用靜力學(xué)相關(guān)知識(shí)和原理，對(duì)剩余選項(xiàng)進(jìn)行判斷。應(yīng)用知識(shí)確認(rèn)答案是否符合題目要求和實(shí)際情況。檢查答案選擇題解題方法與技巧審清題意明確題目要求，注意關(guān)鍵詞和空缺處。分析已知條件列出已知條件，明確未知量。應(yīng)用知識(shí)根據(jù)靜力學(xué)相關(guān)知識(shí)和原理，對(duì)空缺處進(jìn)行逐一分析。填寫答案根據(jù)分析結(jié)果，填寫正確的答案。填空題解題方法與技巧明確題目要求，注意關(guān)鍵詞和物理量單位。審清題意根據(jù)題目描述，建立靜力學(xué)模型。建立模型根據(jù)靜力學(xué)原理，列出方程并求解。列方程求解確認(rèn)答案是否符合實(shí)際情況和題目要求。檢查答案計(jì)算題解題方法與技巧審清題意列出已知條件，明確未知量。找出已知條件逐步推導(dǎo)總結(jié)答案01020403將推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，得出最終結(jié)論。明確題目要求，注意關(guān)鍵詞和要證明的結(jié)論。根據(jù)靜力學(xué)相關(guān)知識(shí)和原理，逐步推導(dǎo)出要證明的結(jié)論。證明題解題方法與技巧靜力學(xué)習(xí)題課教學(xué)與學(xué)習(xí)建議06習(xí)題課教學(xué)目標(biāo)與要求目標(biāo)通過(guò)習(xí)題課，使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握靜力學(xué)的基本概念、原理和方法，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。要求學(xué)生能夠獨(dú)立完成一定難度的靜力學(xué)習(xí)題，對(duì)常見(jiàn)錯(cuò)誤類型有清晰的認(rèn)識(shí)，并能夠進(jìn)行糾正。VS精選具有代表性的靜力學(xué)習(xí)題，包括基礎(chǔ)題、提高題和拓展題，涵蓋靜力學(xué)的各個(gè)方面。方法采用講解、討論、互動(dòng)相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握解題方法和技巧。內(nèi)容習(xí)題