第01章静力学基本概念.pptVIP

工程力学 Engineering Mechanics 任课教师简介 课程总学时：85（本学期讲完） 考试方式：闭卷 第一篇 静力学 §1-3 物体的受力分析和受力图 在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 画受力图步骤： 3、按约束性质画出所有约束（被动）力 1、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图 2、画出所有主动力 例1-1 碾子重为 ，拉力为 ， 处光滑接触，画出碾子的受力图。 解：画出简图 画出主动力 画出约束力 例1-2 屋架受均布风力 （N/m），屋架重为 ，画出屋架的受力图。 解：取屋架 画出主动力 画出约束力 画出简图 例1-3 水平均质梁 重为 ，电动机重为 ，不计杆 的自重，画出杆 和梁 的受力图。图(a) 解： 取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b) 取 梁，其受力图如图 (c) 若这样画，梁 的受力图又如何改动? 杆的受力图能否画为图（d）所示？ 例1-4 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱 的受力图与系统整体受力图。 解： 右拱 为二力构件，其受力图如图（b）所示 取左拱AC ,其受力图如图（c）所示 系统整体受力图如图（d）所示 考虑到左拱 在三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱 的受力图，如图（e）所示 此时整体受力图如图（f）所示 讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？ 如图 （g） （h） （i） 例1－5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图。图(a) 解： 绳子受力图如图（b）所示 梯子左边部分受力图如图（c）所示 梯子右边部分受力图如图（d）所示 整体受力图如图（e）所示 提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？ * * * 苏州科技学院 工程力学系 * 主讲教师：范存新 电话： 0512Email： fan@mail.usts.edu.cn办公地点：1、本部土木学院4楼 工程力学系2、天平2教3教中间2楼 工程力学教研室 参考书： 哈尔滨工业大学编《理论力学》（第6版，高等教育出版社） 孙训芳等编《材料力学》（第4版，高等教育出版社） 要求： 认真听课，记好课堂笔记 仔细研读教材和参考书 独立按时完成作业 总评成绩由以下几部分组成： 平时作业 平时测验 期中考试 4. 期末考试 作业基本要求： 1. 应抄写原题目 2. 要用工具画示意图 3. 每周按规定时间交作业 研究力和力系的基本性质、物体的受力分析和刚体系统的平衡条件的科学。 1、力和力系的基本性质：研究力和力系的基本概 念、基本性质、公理等。 2、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受 哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的 受力图。 3、刚体系统的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题 。 第一章 静力学基本概念和物体受力分析 1．力的概念：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物体的运动状态，或使物体产生变形。 F，F 一、静力学基本概念 (a) 力改变物体的运动状态 (c) 力矩改变物体的旋转运动状态 (d) 力矩使物体弯曲 (b) 力使物体变形 图1.8 力和力矩的作用 2．刚体的概念：在力的作用下不变形的物体称为刚体，刚体也可以认为是受力后，其内部任意两点间距离保持不变 3．平衡的概念：指物体相对于惯性参考系静止或作匀速直线运动。 力的作用点：物体间机械作用位置的抽象化。 4.力系： 是指作用在同一物体上的一群力。 5.等效力系：作用在刚体上的力系，在用另一力系代换后，若代换前后刚体的运动状态不变，则这两个力系互为等效力系。 6.合力：如果一个力系只与一个力等效，则这个力叫该力系的合力。 使刚体平衡的充分必要条件 最简单力系的平衡条件 只在两力作用下平衡的刚体称为二力体或二力构件。 公理1 二力平衡公理 作用在刚体上的两个力，使刚体平衡的必要和充分条件是：两个力的大小相等，方向相反，作用线沿同一直线 §1.2 静力学公理 推理1 力的可传性 作用在刚体上某点的力，可沿其作用线移动，而不改变它对刚体的作用。 作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为 大小、方向和作用线。 公理2 加减平衡力系公理 在已知力系上加或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。 公理3 力的平形四边形法则 作用在物体上同一点的两个