工程力学第二章(王)讲解.ppt

第二章 静力学基础 §2.1 基本概念 §2.2 静力学公理 §2.3 常见约束与约束力 §2.4 物体的受力分析和受力图 铰链的简化画法 （1）固定铰支座 限制杆在水平、竖直方向的运动（即平面内任何方向的运动）。 构造与简化画法： Fx Fy 过铰链中心，作用线不确定，一般画正交分力。 限制的运动： 约束力： 二、常见的约束类型 3、铰链约束 §2.3 常见约束和约束力 第二章 固定铰支座 第二章 §2.3 常见约束和约束力 固定铰支座 第二章 §2.3 常见约束和约束力 （2）活动铰支座 A A FN 限制杆垂直于支撑面的运动。 构成及简化画法： 垂直支撑面，方向可设。 限制的运动： 约束力： FN A 二、常见的约束类型 3、铰链约束 §2.3 常见约束和约束力 第二章 上摆 销钉 底板 滚轮 活动铰支座 第二章 剪切机构 B A C 悬臂吊车 铰链实例 第二章 汽车叠板弹簧 第二章 §2.3 常见约束和约束力 4、固定端约束 构成：构件被牢牢地固定在约束物上。 在平面问题中，它的约束力一般包括三部分：正交的两个约束分力和约束力偶。 限制的运动：杆沿任何方向的移动和转动。 约束力： P B A 二、常见的约束类型 简化画法 FBx FBy mB §2.3 常见约束和约束力 第二章 物体的受力分析:确定有无主动力、在哪些点与其他物体联系（作用）而受到约束反力，其性质如何。 (1) 周围的物体对研究对象的作用，用力（约束力）表示， 研究对象所处的状态与原图中一致。 FT FNA B A C FNC FT’ 分离体:从周围物体的约束中分离出来的解除约束的物体。 注意 (2) 画物体受力图是解决静力学问题的一个重要步骤。 FOy FOx P Q Q B A C 例1.1 画出杆和滑轮的受力图。 P O §2.4 物体的受力分析和受力图 受力图:描述作用在分离体上的作用力的图形。 第二章 画物体受力图主要步骤为： ①选研究对象； ②去约束，取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。 §2.4 物体的受力分析和受力图 第二章 D C (b) FD FC FD＇ 1、先画二力杆的受力图， 受力方向可设. B D C P 45? A W (a) 例1.2 水平梁AB用斜杆CD支撑， A、C、D三处均为光滑铰链连接。均质梁重P1，其上放置一重为P2的电动机。如不计CD的自重，试分别画出杆CD和梁AB（包括电动机）的受力图。 2、销钉联两杆（简单铰），不受主动力，两杆在联接处受力等值反向，平行画出。一般认为销钉与任一杆固连，可不画。 D A B FAx FAy P W §2.4 物体的受力分析和受力图 第二章 * 第二章 静力学基础 第二章 静力学基础 静力学——研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。 平衡——是指物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。 静力学研究以下三个问题： 一、物体的受力分析 二、讨论力系的简化 三、建立力系的平衡条件 工程上一般把惯性系固结在地球上，研究物体相对于地球的平衡问题。 §2.1 静力学基本概念 一、力、力系的概念 力——是物体之间的相互机械作用。 这种作用使物体的运动状态发生变化，以及使物体发生变形。 变形(内)效应 运动(外)效应 力的三要素： ?力的大小：表示物体间相互机械作用的强弱，用运动状态的变化情况或物体变形大小来体现。 ?力的方向：静止质点受一个力作用，开始运动的方向即为力的方向。 ?力的作用点：表示物体相互作用的位置。 力的单位：牛顿（N）或千牛顿（kN）。 第二章 （包含方位和指向） 力的表示法 A 力是一个矢量。图文并茂 才能将力表达清楚。 用有向线段来表示，线段的起 点或终点都表示作用点，线段的方 向表示力的方向，线段的长度表示 力的大小。 一、力、力系的概念 §2.1 静力学基本概念 力作用线：与力的矢量线段 重合的直线。 第二章 力系 力系——是指作用于物体上的一群力。 平面力系 空间力系 共线力系 汇交力系 平行力系 任意力系 力系 力 系 10kN 8kN 9kN 9kN §2.1 静力学基本概念 一、力、力系的概念 第二章 力系中各个力称为合力的分力。 如果一个力与一个力系等效，则该力称为力系的合力。 若使物体处于平衡状态，作用在物体上的力系必须满足一定的条件——力系的平衡条件。 恰使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系 或：满