第1章静力学基本概念和物体受力剖析.ppt

第一章 静力学公理和物体的受力分析 画被分析构件受到的所有外力的示意图，称为该构件的受力图 第四节 受力图 画受力图步骤： 1．取分离体——画出所分析物体的分离体 2．画主动力——画出该物体所受的所有主动力 2．画约束力——根据约束性质画出约束反力 [例]画出左图所示各构件的受力图 [例] 画出下列各构件的受力图 说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。 yonyou seentao technology Co., Ltd. 华东交通大学 吴秋兰 2015年9月1日 《工程力学》——软件+电气2013-1.2班学习课程 第一章 静力学公理和物体的受力分析 1、熟悉工程力学的研究对象、内容 教学要求： 2、掌握刚体、平衡、力的概念 3、掌握四个公理及推论 第一节 基本概念 第二节 静力学公理 第三节 约束与约束力 第四节 受力图 绪论 绪 论 1、工程力学的内容 受力及力的传递——第一篇 静力学(平衡状态下的受力) 构件的承载能力——第二篇 材料力学(构件的承载能力) 2、研究方法：理论联系实际 3、本门课的特点及学习要求 （1）学科基础课：教材、笔、笔记、计算器 （2）学习方法：认真听讲，课后复习，多做练习，花费一定量的时间坚持学习 （3）成绩评定：考勤，作业（含随堂），实验，期末； 绪 论 运动 受力 太快、太慢都不行 切削力、夹紧力多大？轴承受力？皮带拉力？电机动力？ 承载能力 车刀受力之后会不会拆断？轮轴受力之后会不会弯曲？皮带受多大的力会断裂？ 4、参考书目 （1）单辉祖，谢传辉。工程力学（静力学与材料力学）. 北京：高等教育出版社 （2）西南交通大学应用力学与工程系．工程力学教程（第2版）．北京：高等教育出版社 （3）哈尔滨工业大学理论力学教研室．理论力学（上、下册）．北京:高等教育出版社 （4）孙训方．材料力学(I、II) ．北京：高等教育出版社 （5）范钦珊．材料力学．北京：高等教育出版社 绪 论 讨论思考作业： 静力学与大学物理的 区别与联系。 查资料，写学习认识 一、力 合力 分力 力系 二、刚体 三、平衡 第一章 静力学公理和物体的受力分析 物体间相互的机械作用。 在力的作用下不变形的物体。 物体相对惯性参考系静止或作匀速直线运动。 物体受力系作用而处于平衡，则此力系称为平衡力系。 力系成为平衡力系而需要满足的条件成为平衡条件。 静力分析是研究构件在平衡状态下的受力。 “构件”：机器上的零件（齿轮、轴）与部件（零件的组合体，轴轮）。 第一节 基本概念 分类： 平面力系：力的作用线均在同一平面内 汇交力系：力的作用线汇交于一点 平行力系：力的作用线相互平行 一般力系：力的作用线既不完全汇交，又不完全平行 空间力系 具有一方向的带箭头的线段表示力 线段的起点或终点表示力的作用点 线段长度表示力的大小 线段的方向和箭头的指向表示力的方向 力是矢量 力的方向指静止质点在力作用下开始运动的方向 力的作用点是物体相互作用位置的抽象化 力的大小反映物体间相互作用的强度（力的国际单位:N） 第一章 静力学公理和物体的受力分析 公理1 力的平行四边形法则(力的三角形法则) 作用于物体某一点上两个力的合力，作用于同一点，其大小和方向由这两个力所构成的平行四边形的对角线表示。 第二节 静力学公理 公理2 二力平衡公理（* 重点） 二力构件 第一章 静力学公理和物体的受力分析 作用在刚体上的两个力，平衡的充分与必要条件：两个力的等值、反向、共线。 假设A是B的条件， 若A =B，则A是B的充分条件，若B =A，则A是B的必要条件 二力必等值反向共线；作用线必沿二力作用点的连线 二力构件是否一定是直杆? 第一章 静力学公理和物体的受力分析 公理3 作用与反作用定律 公理4 加减平衡力系公理 推论：力的可传性 推论：三力平衡汇交定理 两物体间互相作用的力总是同时存在，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 在已知力系上加减任意平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效应。 力系等效 力沿其作用线可平移至刚体上任意点而不会改变刚体的运动效应。 加平衡力 减平衡力 力的三要素：力的大小、方向、作用线。 当刚体上共面的三个互不平行的力平衡时，则此三力的作用线必汇交于一点。 讨论思考： 二力构件的力是否一定要通过物体中心？ 第一章 静力学公理和物体的受力分析 作用 为了画构件的受力图 为什么要画物体的受力图？ 力是矢量，不同方向，不同作用点的几个力