第1章静力学的基本概念和受力分析.pptVIP

工程力学;长江三峡工程;航空航天;上海南浦大桥;高层建筑;四川彩虹桥坍塌; 《工程力学》是一门主要基础课。通过本门课程的学习，要求学生掌握静力学和材料力学的基础知识，使学生对杆体的平衡、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识和初步的计算能力，从而使学生能对简单工程问题进行定性分析。;主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件； 同时也研究物体受力的分析方法，以及力系简化 的方法。;材料力学部分包括杆件的四种基本变形（轴向拉伸与压缩 、剪切与挤压、扭转 、弯曲）的内力、应力和变形，应力状态与强度理论，组合变形杆的强度和压杆稳定。; 第一节 静力学的基本概念 第二节 静力学的基本公理 第三节 约束与反约束力 第四节 构件的受力分析 第五节 构件的受力图;本章是学习各门力学的基础，它贯穿着本学科的始终。学习时主要掌握四个概念（刚体、平衡、力、力系）、四个公理（二力平衡公理、加减平衡力系公理、力的平行四边形法则、作用力和反作用力公理），掌握常用约束的特点并能正确地画出相应的约束力，熟练掌握对物体进行受力分析的方法和步骤，并能正确地画出物体的受力图。;静力学的四个基本概念； 三个静力学基本公理和平行四边形法则； 工程中常见的约束反力的特点及受力图； 对物体进行受力分析的方法和步骤以及画受力图。;静力学基本公理的应用和推论； 常见约束的区分与约束反力的画法； 构件受力分析的方法步骤和受力图的画法。;一、刚体;二、平衡;三、力;四、力系; 力系的分类;静力学公理概括了力的各种性质，是静力分析的理论基础。 公理1：二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用线共线，作用于同一个物体上。 矢量式：F1=－F2； ;二力构件;A;作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。 矢量表示法：FR=F1+F2;公理3 加减平衡力系原理;推论 2 三力平衡汇交定理;公理4 作用与反作用公理;约束：对非自由体的位移起限制作用的物体。;1 、柔性约束——由柔软的绳索、链条或者皮带等构成的约束。;（接触面摩擦力很小可忽略不计时） 约束特点: 只能限制沿接触点的法线方向趋向支承面的运动； 约束反力的确定： 通过接触点，沿着接触面公法线方向，指向被约束的物体，即物体受压。 光滑接触的约束反力通常用ＦN 表示。;● 反力特征：;组成及特点： 两物体分别钻有直径相同的圆柱形孔，用一圆柱形销钉连接起来，在不计摩擦时，即构成光滑圆柱形铰链约束，简称铰链约束。;圆柱铰链约束分类;（1）中间铰链约束;（2）固定铰链支座;（3）活动铰链支座;（4）连杆约束;受力分析要解决的两个问题： 1）确定研究对象； 2）确定研究对象上所受的力（受力分析）。 分离体：解除约束后的自由物体。 研究对象往往为非自由体，为了清楚地表示物体的受力情况，需要把所研究的物体从与它周围相联系的物体中分离出来，单独画出该物体的轮廓简图，使之成为分离体。 ; ⑴根据题目恰当地确定研究对象，研究对象可以是一个物体或一个物系； ⑵取分离体； ⑶在分离体上，画出物体所受的???动力，并标出各主动力的名称； ⑷根据约束的类型确定约束反力的位置与方向，画在分离体上，并标出各约束反力的名称。;受力图：在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力，就称为该物体的受力图。 画受力图步骤： 画受力图是解平衡问题的关键，画受力图的一般步骤为： （１）根据题意确定研究对象，并画出研究对象的分离体简图。 （２）在分离体上画出全部已知的主动力。 （３）在分离体上解除约束的地方画出相应的约束反力。;画分离体的受力图的注意事项;G;例2：重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角处，A端放在光滑的水平面上，在点D处用一水平绳索拉住，试画出杆AB的受力图。;O;? 本节最基本的概念 ;本章小结; 谢谢大家！