静力学(新）讲义.pptVIP

《工程力学》简介 《工程力学》包括：静力学和材料力学 静力学 对象：刚体和刚体系 任务：力系的合成和平衡 方法：在公理的基础上，建立理论公式和方法 《工程力学》简介 材料力学 对象：杆件（变形体） 任务：强度、刚度、稳定性 方法：在实验的基础上，引入假定，结合静力学，建立理论公式和方法。 《工程力学》简介 学习要求 认真看书，认真听课 按质、按量、按时完成作业 认真做试验，并独立完成实验报告 成绩构成：考试70%，平时30%。 平时成绩构成：作业60%，试验10%，两次课堂测试30% 《静力学》讲义（1）静力学有关概念与公理 （一）静力学有关概念 （二）公理 （三）约束 （四）受力分析 （一）静力学有关概念 1、静力学的任务和对象 任务：研究力系的合成和平衡问题 对象：刚体或刚体系统 刚体：不变形的物体 2、力的基本概念 定义：力是物体之间的相互机械作用，力使物体的运动状态发生改变，使物体发生变形。 力的三要素：大小、方向、作用点 力的作用方式：集中力、分布力 集中力（kN）、体分布力（kN/m3） 面分布力（kN/m2）、线分布力（kN/m） （二）公理 公理一：二力平衡原理 （二）公理 公理三：加减平衡力系原理 （二）公理 公理四：作用与反作用定律 （三）约束 主动力和被动力 主动力：一般指荷载 被动力：一般指约束反力 约束：与研究对象相连的周围物体，对研究对象的运动趋势构成限制。 约束的类型 （三）约束 2、柔体约束: 约束反力沿柔体轴线背离作用物体 （三）约束 5、可动铰支座：约束反力与地面垂直 （四）受力分析 受力分析的目的 研究对象：可能是一个物体或由多 个物体组成 研究对象上受哪些力 哪些力已知，哪些力未知（包括大 小和方向） 作受力图的步骤 选择研究对象，去脱离体； 画主动力； 画被动力，即约束反力 一、受力分析 （四）受力分析 （四）受力分析 示例 （四）受力分析 示例：三铰架（续） （四）受力分析 《静力学》讲义（2）平面汇交力系 （一）几何法 （二）解析法 （一）几何法 力系的合成 （一）几何法 示例： W=9kN，a=1.4m，L=3.4m，AO=2m，α=600。求AB受力及O处的约束力。 （一）几何法 （一）几何法 （二）解析法 （二）解析法 （二）解析法 （二）解析法 《静力学》讲义（3）力对点之矩、平面力偶系 （一）力对点之矩 （二）平面力偶系 （一）力对点之矩 （一）力对点之矩 （一）力对点之矩 （二）平面力偶系 （二）平面力偶系 示例：图示结构受力矩作用。求支反力。 （二）平面力偶系 《静力学》讲义（4）平面任意力系 （一）力系的简化 （二）力系的平衡 （三）平面平行力系 （一）力系的简化 （一）力系的简化 3、简化结果的讨论 （一）力系的简化 （一）力系的简化 （一）力系的简化 （二）力系的平衡 （二）力系的平衡 示例：图示三角支架。求A、C处的支反力。 （二）力系的平衡 示例： W=9kN，a=1.4m，L=3.4m，AO=2m，α=600。求AB受力及O处的约束力。 （二）力系的平衡 （二）力系的平衡 （三）平面平行力系 （三）平面平行力系 示例：大坝。坝重G=100kN/m，坝底摩擦系数f=0.4。问b至少多大才能维持大坝稳定？ （三）平面平行力系 示例：大坝。求各力对B点之矩。 9m 3m 2.7m P1 P2 G1 G2 3m 0.6m P1=400kN,P2=80kN G1=450kN,G2=200kN B A 0.6m d 力矩平衡 O P F a b 示例：碾子。W=5kN, F要多大才能拉动碾子 W F 300 300 A B NA F’ F 力偶：等值、反向、平行的一对力 d 力偶矩： 单位：kNm,Nm 组成力偶的两个力对力偶作用面内的任一点取矩恒等于力偶矩本身。 c O 在同一平面内的两个力偶等效的必要与充分条件是两力偶之矩相等。 示例：求力系对A、B点的力矩 2kN/m 5kN 3kNm 1m 2m 1m B A 1、力偶、力偶矩 2、平面力偶系的合成与平衡 平面力偶系可以合成为一个合力偶，该合力偶的力偶矩等于各力偶矩的代数和。 平面力偶系平衡的充分必要条件是，各力偶矩的代数和为零。 300 A 2m 示例：斜梁。求支座反力 3kNm RA RB 力对点之矩和力偶矩在平面力系中都是代数量 力对点之矩随点的位置变化而变化 力偶矩对物体任一点的转动效应都是相同的 a 2a a a M B D C E F A SCD SEF 450 RB RB RA （二）平面力偶系 m1 m2 60o 30o 示例：曲柄导杆机构在图示位置平衡。求m1和m2的关系。两曲柄长分别为 l1和l2. A B 导杆AB为二力杆。 S S m1 60o A 30o S C