第一章静力学基本概念.pptVIP

工 程 力 学 宋 娟 E-mail: songjuan@ 591163762@ 电话 若已知推力和跑道可能长度，则需要多大的初速度和一定的时间隔后才能达到飞离甲板时的速度。 若已知初速度、一定的时间间隔后飞离甲板时的速度，则需要弹射器施加多大推力，或者确定需要多长的跑道。 为什么赛车运动员起跑前要将车轮与地面摩擦生烟？ 力学是怎样发展的？ 力学的发展始终是和人类社会活动紧密联系的，它的发展与完善推动了科学技术和社会的进步。 几点希望 力学是研究物体机械运动规律的科学,是力与运动的科学。 物体的机械运动是指物体的空间位形（位置和形状）随时间的变化。 包括物体的整体运动和局部变形、气体和流体的流动等 特点：是自然科学中精确化最早的学科。将实际问题经过力学建模和数学建模最终转化为数学问题求解，然后再回到实际问题。 运用微积分、微分方程、矢量分析、矩阵等数学工具。 力学的研究方法 理论研究 力学模型的建立 力学中数学方法的研究 实验研究：是提出理论模型和工程准则的出发点 数值分析计算 网球静止在地面上，求地面的支持力，可模型化为一个质点。 如果用鞋底边缘踩在网球上，质点模型就不能解释当压力增大到一定程度时网球从脚下滑出的现象，采用刚体模型就能解决这一问题。 当压力再增大时网球将发生明显的变形，此时必须放弃刚体模型而改用变形体模型。 刚体——刚体力学研究，能大大简化对物体整体运动和平衡的数学分析和推导。 理想弹性体——变形体力学研究。如三人抬钢管时力的分配和弹性振动问题。 非自由体实例 达芬奇 说： “力学是数学 的乐园，因为 我们在这里获 得了数学的果 实。” 如何成型材料或技术产品（如金属和高聚物的模具挤压、板材轧制、复杂形状模压等？）如何将不同的材料最佳配置在一起，像纤维增强复合材料一样，实现使用中所需要的刚度和强度配合？ 体育用品（如滑雪板和网球拍）中所需要的材料综合性能和总体响应是什么？人体头骨在事故中的冲击响应是什么？人体的心脏肌肉如何控制血压，动脉瘤的发生又源于何种控制功能紊乱？ 根据约束的类型画出研究对象的受力图 例：结构如图所示，不计构件自重，画出AB杆的受力图。 D C W A B W A B D C A B W C CD杆为二力杆 物体的受力分析和受力图 例：画出AB杆的受力图 (b) C B A D (a) A B C D 物体的受力分析和受力图 例：画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图 W W W A B C D 1、研究滑轮 2、研究CD杆 物体的受力分析和受力图 A B C 3、研究AB杆 4、研究整体 W A B C D W W W W C A B 研究整体时，不画物体间的内力 物体的受力分析和受力图 多跨梁ABC由ADB、BC两个简单的梁组合而成，受集中力F和均布载荷q，试画整体及梁ADB、BC段的受力图。 q A B D C FAy FAx FD FC 物体的受力分析和受力图 梁ADB段的受力图 梁BC段的受力图 q A B D FAy FAx FD FBy FBx q B C FBx FBy FC 物体的受力分析和受力图 构架中BC杆上有一导槽，DE杆上的销钉可在其中滑动。设所有接触面均光滑，各杆的自重均不计，试画出整体及杆AB、BC、DE的受力图。 画出整体的受力图 B、D、H 处的约束力均为内力，不画出 FAy FAx FCx FAy F B 物体的受力分析和受力图 导槽给销钉的约束力应垂直于导槽 画出杆AB的受力图 画BC杆受力图 画出DE的受力图 FAy FAx FCx FCy FBx FDy FBy FDx FBx FBy FNH FNH FDx FDy F 物体的受力分析和受力图 （3） 在物系问题中，各分离体之间的作用力必须满足作用与反作用定律的关系。 （4）内力不画在分离体上，如果分离体与二力杆相连，要按二力杆的特点去画它对分离体的作用力。 （1） 明确研究对象，画出它所受的主动力。 （2）确定受力数目，凡与外界接触的地方，都存在约束力。按照约束类型去画各约束力的作用线和指向。 物体的受力分析和受力图 平面力偶理论 由两个等值、反向、不共线的（平行）力组成的 力系称为力偶，记作 产生转动效应。 a.大小：力与力偶臂乘积 b.方向：转动方向 力偶中两力所在平面称为力偶作用面。 力偶两力之间的垂直距离称为力偶臂。 力偶矩 逆时针为正，顺时针为负 力偶与力偶矩的性质