工程力学 第一章 静力学.pptVIP

2 具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束） 光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用 表示． 3 固定铰链约束（支座） 约束特点： 将构件和固定支座在连接处钻孔， 再用圆柱形销钉串联起来，构件只 能绕销钉轴线转动。 约束力：通过铰链中心，方向不定， 故分解为两个正交分力。 光滑圆柱铰链（中间铰） 约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀． 约束力： 光滑圆柱铰链：为孔与轴的配合问题，用两个正交分力表示反力． 其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当销钉受到主动力的作用时,必须把销钉单独取出做受力分析． 4、辊轴约束 滚动支座（活动铰支座、辊轴支座） 约束特点： 在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成． 约束力： 构件受到⊥光滑面的约束力． 5、球铰链 约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动． 约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题． 约束力通过接触点,并指向球心,是一个不能预先确定的空间力.可用三个正交分力表示． 6、轴承约束 （1） 径向轴承（向心轴承） 约束特点： 轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束． 约束力： 当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接触约束——法向约束力． 约束力作用在接触处，沿径向指向轴心． 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变． 可用二个通过轴心的正交分力 表示． （2）止推轴承 约束特点： 止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制． 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力 ． （1）柔索约束——张力 （5）球铰链——空间三正交分力 （6）止推轴承——空间三正交分力 （4）滚动支座—— ⊥光滑面 （3）光滑铰链—— （2）光滑面约束——法向约束力 1.6 物体的受力分析和受力图 1、画受力图步骤 （3）、按约束性质画出所有约束（被动）力.明确研究对象所受周围的约束，进一步明确约束类型，什么约束画什么约束力。 （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. 注意：(1)受力图只画研究对象的简图和所受的全部力；(2)每画一力都要有依据，不多不漏；(3)不要画错力的方向，约束力要和约束性质相符，物体间的相互约束力要符合作用与反作用定律。 补充：必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某些反力的指向或作用线的方位。 * 静力学引言 力的三要素：大小、方向、作用点.所以力是矢量． 力是物体之间的相互机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状态发生变化，或者使物体的形状发生改变。 第1章 静力学基本概念与基本原理 1.1 力与力系的概念 力的表示 力系分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平面力偶系，平面任意力系；空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶系，空间任意力系． 力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应或运动效应(移动和转动)。 力使物体形状发生改变的效应称为力的内效应或变形效应； 刚体是一个理想化的力学模型。 　由于静力学研究的力学模型是刚体和刚体系统，故静力学又称刚体静力学。 刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体. 刚体的概念 公理1 二力平衡公理 使刚体平衡的充分必要条件 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分 条件是：这两力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 此公理提供了一种最简单的平衡力系。对于刚体此条件是充要条件，但对变形体只是必要条件而不是充分条件。 1.2 静力学基本公理 公理2 加减平衡力系公理 推理1 力的可传性原理性 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． 在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 作用于刚体上的力，可以沿其作用线移至刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用效应。 公理3 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由以这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定，如