靜力學基本概念與受力圖靜力學理論力學課件

緒論理論力學是研究物體機械運動規(guī)律的一門科學機械運動物體在空間的位置隨時間而變化理論力學內(nèi)容靜力學運動學動力學屬于古典力學（經(jīng)典力學）范疇采用的是慣性坐標系理論力學的研究對象和內(nèi)容：第一頁，編輯于星期六：點五十四分。力學模型數(shù)學模型求解結論理論力學的學習與研究方法技術基礎課學習理論力學的目的為后繼課程打基礎直接解決實際問題分析問題解決問題的能力作業(yè)、答疑第二頁，編輯于星期六：點五十四分。第一篇

靜力學引言靜力學研究對象：

剛體靜力學剛體：任意兩點間距離始終保持不變的物體剛體系（物系）：

剛體、剛體系若干物體通過一定的形式組成的系統(tǒng)第三頁，編輯于星期六：點五十四分。FfLf<L/500剛體的概念有相對性:

與研究問題性質相關

第四頁，編輯于星期六：點五十四分。剛體研究塔吊不致傾倒，確定所需配重第五頁，編輯于星期六：點五十四分。變形體對于塔吊和組成塔吊的每一根桿件第六頁，編輯于星期六：點五十四分。力系：靜力學研究內(nèi)容：

研究剛體或剛體系在力系作用下處于平衡的規(guī)律平衡：作用在物體上的一群力物體相對地面（慣性參考系）處于靜止或勻速直線平動的狀態(tài)，稱此物體處于平衡狀態(tài)作用于物體上，使物體保持平衡的力系平衡力系：平衡力系中任一個力都是其余力的平衡力平衡力：第七頁，編輯于星期六：點五十四分。為研究平衡規(guī)律進行力系簡化用一個簡單且與之等效的力系代替一個復雜力系力系簡化：若一個力與一個力系等效，則該力稱為此力系的合力力系中各個力稱為分力兩力系對同一物體作用效果相同，則此二力系等效等效力系：合力：分力：第八頁，編輯于星期六：點五十四分。

在力系簡化的基礎上，以尋找出物系在力系作用下保持平衡的條件。平衡條件：

使物系保持平衡時，力系所應滿足的條件。剛體靜力學又稱為矢量靜力學靜力學主要研究：

力系簡化、平衡條件及其應用第九頁，編輯于星期六：點五十四分。第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-1力的概念力：

力是物體間相互的機械作用，其結果是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變（外效應）或使物體產(chǎn)生變形（內(nèi)效應）。力對物體的作用效果與力的大小、方向、作用點相關，其稱為力的三要素。因此，力是矢量。第十頁，編輯于星期六：點五十四分。集中力汽車通過輪胎作用在橋面上的力第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-1力的概念第十一頁，編輯于星期六：點五十四分。分布力橋面板作用在鋼梁的力第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-1力的概念第十二頁，編輯于星期六：點五十四分。集中力單位N,KN用黑體大寫字母表示是矢量，如F，Q，WF、Q、W只表示大小分布力用q表示，單位KN/m，稱為載荷集度qqm手寫時用表示第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-1力的概念第十三頁，編輯于星期六：點五十四分。第一章

靜力學基本概念與受力圖公理一、力的平行四邊形法則

作用在物體上同一點的兩個力可以合成為一個合力，合力的作用點也在該點，其大小和方向由以這兩個力為邊的平行四邊形的對角線所確定。

FR=F1+F2§1-2基本公理與定理第十四頁，編輯于星期六：點五十四分。公理一、力的平行四邊形法則（簡單力系的簡化）

FR=F1+F2四邊形法與三角形法之別？第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第十五頁，編輯于星期六：點五十四分。

公理一的引伸：共點力系力多邊形法力多邊形F1F2F3F4FR公理一、力的平行四邊形法則第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第十六頁，編輯于星期六：點五十四分。普遍的矢量合成法則，滿足加法交換律分矢與合矢之別？共點力系可以合成為一個合力合力與合矢之別？公理一、力的平行四邊形法則第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理

公理一的引伸：第十七頁，編輯于星期六：點五十四分。公理二、二力平衡條件作用于剛體上的兩個力平衡的充分必要條件是：此二力大小相等，方向相反，且沿同一直線。對變形體來說，這只是必要條件，而非充分條件（簡單力系的平衡條件）第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第十八頁，編輯于星期六：點五十四分。公理三、加減平衡力系公理在作用于剛體的任一力系上，加上或者減去任意一個平衡力系，不改變原力系對剛體的作用效果。該公理對變形體只是必要條件，而非充分條件。（力系的等效代換條件）第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第十九頁，編輯于星期六：點五十四分。推理1、力的可傳性原理作用于剛體上的力可沿其作用線移至剛體上的任意一點，而不改變其對剛體的作用效應。與公理三一樣，該定理對變形體只是必要條件，而非充分條件正由于力的可傳性，力是滑矢F′=F=-F"匯交力系=共點力系第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第二十頁，編輯于星期六：點五十四分。推理2：三力平衡匯交定理

作用于剛體上三個相互平衡的力，若其中兩個力交于一點，則第三個力必過匯交點，此三個力共面，它們組成的力三角形自行封閉。FRF3推知：

若共點力系（匯交力系）的力多邊形自行封閉，即它們的合力為零，則該力系平衡。第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第二十一頁，編輯于星期六：點五十四分。公理四：作用與反作用公理

兩物體間相互作用的力，總是大小相等，方向相反，沿同一直線，分別作用在兩個物體上。（力總是成對出現(xiàn)）

作用力與反作用力常用相同字母F，F(xiàn)

表示。第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第二十二頁，編輯于星期六：點五十四分。公理五：剛化公理

若變形體在某力系作用下處于平衡，則將該變形體剛化為剛體，其平衡狀態(tài)不變。WNN

W

第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第二十三頁，編輯于星期六：點五十四分。(1)合矢與合力之別?(2)幾何法求合矢時，分矢與合矢之別(3)力沿任意兩個軸分解時的兩個分力與力向該二軸的投影之別(4)二力平衡與作用力、反作用力之別第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-2基本公理與定理第二十四頁，編輯于星期六：點五十四分。自由體非自由體限制非自由體某些方向的位移不能實現(xiàn)的物體稱為該非自由體的約束約束反力：約束作用給被限制物體的力可事先測得的力，如推力、拉力、重力等隨主動力變化而改變的力約束反力是被動力被動力：約束：主動力：第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第二十五頁，編輯于星期六：點五十四分。約束反力的判斷原則：1、過與被約束物體的接觸點2、與所限制物體的運動方向相反常見約束及其約束反力一、柔索約束PPF1F2

柔索的約束反力過接觸點，沿柔索中心線方向，背離物體而去。結論：第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第二十六頁，編輯于星期六：點五十四分。F1F2F1

ˊF2ˊ第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第二十七頁，編輯于星期六：點五十四分。二、光滑面約束FNFNFN1FN2FN

光滑面的約束反力過接觸點，沿公法線方向，指向物體。結論：第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第二十八頁，編輯于星期六：點五十四分。FN1FN2FN3第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第二十九頁，編輯于星期六：點五十四分。齒

輪

嚙

合

力第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十頁，編輯于星期六：點五十四分。齒

輪

嚙

合

力FRFR′第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十一頁，編輯于星期六：點五十四分。FNFN第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十二頁，編輯于星期六：點五十四分?；叟c銷釘FNFN第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十三頁，編輯于星期六：點五十四分。三、光滑鉸鏈約束1、固定鉸鏈支座：約束反力沿公法線方向第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十四頁，編輯于星期六：點五十四分。固

定

鉸

支

座AFAyFAx簡化符號：A第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十五頁，編輯于星期六：點五十四分。三、光滑鉸鏈約束1、固定鉸鏈支座：2、中間鉸鏈連接第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十六頁，編輯于星期六：點五十四分。銷釘銷釘(中間鉸鏈)第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十七頁，編輯于星期六：點五十四分。FRyFRx銷釘(中間鉸鏈)第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十八頁，編輯于星期六：點五十四分。三、光滑鉸鏈約束1、固定鉸鏈支座：2、中間鉸鏈連接CCFCyFCx簡化符號：第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第三十九頁，編輯于星期六：點五十四分。鉸第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十頁，編輯于星期六：點五十四分。鉸第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十一頁，編輯于星期六：點五十四分。3、徑向（向心）軸承構造如圖：與固定支座類似第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十二頁，編輯于星期六：點五十四分。FRyFRxA滾珠(柱)軸承

與固定支座類似第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十三頁，編輯于星期六：點五十四分。簡化符號（沿軸向）：在平面內(nèi)：在空間：FAXFAZFN3、徑向（向心）軸承A與固定支座類似雙面約束第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十四頁，編輯于星期六：點五十四分。4、止推軸承構造如圖：簡化符號：在空間：FAxFAZFAY在平面內(nèi)：FAXFAY第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十五頁，編輯于星期六：點五十四分。5、球鉸鏈(球鉸)簡化符號：AFRyFRxFRz第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十六頁，編輯于星期六：點五十四分。四、輥軸支座簡化符號：單面約束（類似光滑面）FNFNFN第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十七頁，編輯于星期六：點五十四分。五、二力構件ABCFBCABCFBCFF'FF'結論：只在兩處受力平衡的物體叫二力構件。二力構件的約束反力必沿兩點的連線方向。二力構件一般當作約束處理。第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力第四十八頁，編輯于星期六：點五十四分。五、二力構件BCF'FFBCF'附：小鏈桿約束兼?zhèn)漭佪S支座與二力桿的特點，約束反力沿鉛垂方向，指向或離開物體。FNFN雙面約束第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-3約束和約束反力返回第四十九頁，編輯于星期六：點五十四分。剛化原理

某力系使變形體保持平衡，若將該變形體剛化為剛體，其平衡狀態(tài)不變。（1）確定研究對象，也叫取分離體：單畫出研究對象的簡圖（2）在分離體上畫出它所受的所有力先畫出主動力，再畫出約束反力這個過程叫受力分析這個圖形叫受力圖對物體進行受力分析第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第五十頁，編輯于星期六：點五十四分。已知：一半圓柱體重P，置放在一光滑矩形槽內(nèi)，如圖所示，求：畫出該半圓柱體的受力圖。解：PFNAFNBFNC第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖例1-1第五十一頁，編輯于星期六：點五十四分。ABF2F1F3確定A、B二處的約束力ABF2F1F3解：取

隔

離

體畫

受

力

圖FRBFAyFAx第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖例1-2第五十二頁，編輯于星期六：點五十四分。已知：一簡易梯子放在光滑面上，梯子重量忽略不計，設人重P求：畫出該梯子整體的受力圖，梯子的AC與BC各部分及鉸C的受力圖。第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖例1-3第五十三頁，編輯于星期六：點五十四分。解：PFNAFFcyFcxCEB（帶銷）FCY'FCX'FNBF'FCX'FCY'Fcx1Fcy1CEB（不帶銷）FCY1'FCX1'FNBF'FNAFNB第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖例1-3第五十四頁，編輯于星期六：點五十四分。2.比較AB桿與BC桿的受力。1.畫出圓盤的受力圖；例1-4第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第五十五頁，編輯于星期六：點五十四分。解：CFAxFAyFCBFR1′例1-4第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第五十六頁，編輯于星期六：點五十四分。解：CFBCFCBFR1′FAxFAyFBC′

例1-4第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第五十七頁，編輯于星期六：點五十四分。已知:一簡易壓榨機如圖所示，AO桿上有力偶m作用，槽光滑。求：畫出整體的受力圖及AO桿、B銷、壓頭D的受力圖。例1-5第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第五十八頁，編輯于星期六：點五十四分。FOXFOYFCFNYFNX解：例1-5第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第五十九頁，編輯于星期六：點五十四分。解：

FOXFOYFCFNYFNXFABFBAFBDFBCFNXFNYFDBFDBFNXFNYFDBFDBBFBAFBCFBDFBAFBAFBCFBD例1-5第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第六十頁，編輯于星期六：點五十四分。已知：一簡易支架如圖所示，承受載荷P作用。求：試畫出整體的受力圖及OB桿帶輪O、OB桿、AD桿、輪O、小輪及銷O的受力圖。例1-6第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第六十一頁，編輯于星期六：點五十四分。解：FBXFBYFAXFAY例1-6第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-4分離體和受力圖第六十二頁，編輯于星期六：點五十四分。T3T1T2FOXFOY（不帶銷）FBXFBYFAXFAYT3'FCX'FCY'例1-6第一章

靜力學基本概念與受力圖§1-