第二章静力学基础.pptVIP

关于力的更广义的含义 影响力 凝聚力 意志力 抵抗力 免疫力 战斗力 竞争力 生存力 …… 力是一种“作用”，这种作用能使作用各方保持原有平衡状态或打破原有平衡状态。 力的三要素 大小、方向、作用点，力是矢量 力的示意图： 力的单位：国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) 刚体 在力的作用下，大小和形状都不变的物体 绝对刚体不存在，研究力的外效应时可将变形体看成刚体。研究力的内效应前也将物体看成刚体。 特点：刚体内部任意两点间的距离始终不变。 一些基本公理和定理只对刚体成立，对可变形的物体不成立。 二、平面力对点之矩及平面力偶1）力对点之矩 力可以使物体产生移动 移动效应： 取决于力的大小、方向 力F与点O所在平面称为力矩的作用面；点O称为力矩的矩心；点O到力作用线的垂直距离h，称为力臂。 力对点之矩是一个代数量，其绝对值的大小等于力的 大小与力臂的乘积，方向由右手螺旋法则确定。 正负定义：使物体绕矩心逆时针转动为正，顺时针转动为负。 力矩特点： MO(F)=±F·h 逆时针为正，顺势正为负 2）力偶及其性质 由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系，称为力偶。用记号（F,F‘）表示，其中F=- F 。 组成力偶两力作用线之间垂直距离称为力偶臂，力偶所在平面称为力偶作用面。 力偶的性质： 1）组成力偶两个力对其作用面内任意一点的力矩的代数和恒等于力偶矩，与矩心的位置无关。 2）平面力偶等效定理 3）力偶没有合力，本身不平衡，是一个基本力学量 力偶的力的大小和力偶臂的大小都不是力偶的特征量，只有力偶矩才是力偶作用的唯一度量特征量。通常直接用M表示力偶。 三、静力学基本公理 公理2 二力平衡条件 作用于同一刚体上的两个力，使刚体平衡的充要条件是： 大小相等： | F1 | = | F2 | 方向相反： F1 = –F2 （矢量） 作用共线 公理3 加减平衡力原理 公理4 作用力和反作用力定律（牛顿第三定律） 公理5 刚化原理 四、约束与约束力（约束反力） 2、常见约束类型 柔性约束实例 五、物体的受力分析和受力图 2、载荷分类 3、受力图 画受力图应注意的问题： 不漏画力 在进行受力分析时，先找出二力构件，可以简化受力分析； 画出二力构件的受力图后再画其它构件的受力图。包括主动力和约束（反）力； 约束力分析的重点和难点是铰链反力的分析，铰链反力是指销钉对连接件的反力。 二力构件的结构形状是任意的，但连接的两点必须是铰链 二力构件有两个铰链约束，每个约束力的反力方向一般是不定的； 除了这两个约束力之外，构件不再受其它力的作用，也不计自重。 2）柔性约束 由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束 柔性约束体只能受拉，它们的约束反力是作用在接触点，方向沿柔性约束体轴线背离受力物体。通常用FT 表示。 3）光滑铰链约束 两个或多个采用圆柱销钉联接构件，忽略接触处的摩擦，这类约束称为光滑铰链约束。 类型通常有：向心轴承、光滑圆柱铰链、固定铰支座、活动铰链支座（辊轴支座）、球铰链、止推轴承等等。 光滑铰链是力学中一个抽象化的模型。凡是两个非自由体相互连接后，接触处的摩擦可忽略不计，只能限制两个非自由体的相对移动，而不能限制它们相对转动的约束，都可以称为光滑铰链约束。 （1）向心轴承 特点：轴在轴承孔内，轴为非自由体，轴承孔为约束。 约束力：轴与孔在接触处为光滑接触约束，其约束力为法向约束力，作用在接触点处，沿径向指向轴心。通常用两个正交分力表示。 （2）光滑圆柱铰链 通常由两个各穿孔的构件和圆柱销钉组成。 联接的两个构建均不固定时称为中间铰。 可转动 特点：与轴承一样，是轴和孔配合问题。 约束力：方向不定，一般用两个正交分力表示。 光滑铰链约束力用两个正交分力表示，其中存在作用力与反作用力关系 一般不单独分析销钉受力。 （3）固定铰链支座