2015工程力学（劳动第四版）（机械类）课件：第一章 静力学基础知识.pptVIP

第一章 静力学基础知识 §1－1 静力学模型 §1－2 力 §1－3 静力学公理 §1－4 约束与约束反力 §1－5 物体的受力分析和受力图 *知识拓展 理解力、刚体和约束等概念。 深刻理解静力学各公理的内涵。 了解各种常见典型约束的性质，会正确表示各种典型约束的约束反力。 初步学会对物体进行受力分析的方法，能正确画出研究对象的受力图。 §1-1 静力学模型 刚体——对物体的合理抽象与简化。 集中力与均布力——对受力的合理抽象与简化。 约束——对接触与连接方式的合理抽象与简化。 一、对物体的合理抽象与简化—刚体 受力的木板可以抽象为刚体吗？ 二、对受力的合理抽象与简化——集中力与均布力 三、对接触与连接方式的合理抽象与简化 ——约束 §1-2 力 一、力的效应 二、力的作用是相互的 三、施力物体和受力物体 四、力的三要素 §1-3 静力学公理 一、作用与反作用公理（公理一） 公理一的应用 二、二力平衡公理（公理二） 公理二的应用 公理一与公理二的区别 三、加减平衡力系公理（公理三） 公理三的应用 四、力的平行四边形公理（公理四） §1-4 约束与约束反力 二、几种常见的约束及其约束反力 §1－5 物体的受力分析和受力图 物体受力图的画法与步骤： 解题前须知： 一、约束与约束反力 1．自由体和非自由体 约束——对非自由物体的限制。当物体沿着约束所能限制的方向有运动趋势时，约束为了阻止物体的运动，必然对物体有力的作用，这种力称为约束反力或反力。 大小未知，取决于约束本身的性质，与主动力的值有关，可由平衡条件求出。约束力的作用点在约束与被约束物体的接触处。约束力的方向与约束所能限制的运动方向相反 大小与方向预先确定，可以改变运动状态 特 征 阻碍物体运动的力，随主动力的变化而改变，是一种被动力 促使物体运动或有运动趋势的力，属于主动力，工程上常称为载荷 定 义 约束力 主动力 2．主动力与约束力的区别 1．柔索约束 2．光滑面约束 3．光滑圆柱铰链约束 4．铰链支座约束 （1）固定铰链支座 （2）活动铰链支座 5．固定端约束 几种常见的约束 1．柔索约束（由柔软而不计自重的绳索、链条、传动带等所形成的约束） 特点：只能承受拉力，不能承受压力。 2．光滑面约束（由光滑接触面所构成的约束 ） 特点：物体可以沿光滑的支承面自由滑动，也可向离开支承面的方向运动，但不能沿接触面法线并朝向支承面方向运动。 3．光滑圆柱铰链约束（用销钉将两个具有直径相同圆柱孔的物体连接起来，且不计销钉与销钉孔壁之间摩擦的约束 ） 约束特点：只限制两物体在垂直于销钉轴线的平面内沿任意方向的相对移动，而不能限制物体绕销钉轴线的相对转动和沿其轴线方向的相对移动。 光滑圆柱铰链约束 4．铰链支座约束 铰链支座 铰链支座结构简图 （1）固定铰链支座（圆柱销连接的两构件中，有一个是固定构件 ） 约束特点：能限制物体（构件）沿圆柱销半径方向的移动，但不限制其转动。 （2）活动铰链支座（铰链将桥梁、房屋等结构连接在有几个圆柱形滚子的活动支座上，支座在滚子上可作左右相对运动，两支座间距离可稍有变化 ） 约束特点：在不计摩擦的情况下，能够限制被连接件沿着支承面法线方向的上下运动。 5．固定端约束（类似如房屋的雨蓬嵌入墙内、电线杆下段埋入地下等，其结构或构件的一端牢牢地插入支承物里而构成的约束 ） 约束特点：不允许被约束物体与约束之间发生任何相对移动和转动。 细小冲头的磨削 1－小冲头 2－凸模固定板 3－铜皮 4－砂轮 5－磨床平面 隔离体——为分析某一物体的受力情况而解除限制该物体运动的全部约束，将其从相联系的周围物体中分离出来的物体。 物体的受力图——画有隔离体及其所受全部作用力的简图。 * * 模型——对实际物体和实际问题的合理抽象与简化。 刚体——在力作用下形状和大小都保持不变的物体。 简单的说，刚体就是在讨论问题时可以忽略由于受力而引起的形状和体积改变的理想模型。 刚体 接触面面积很小，则可以将微小面积抽象为一个点，将受力合理抽象与简化为集中力。 接触面面积较大不能忽略时，则力在整个接触面上分布作用，将受力合理抽象与简化为均布力。 集中力 均布力 约束