工程力学 教学课件 作者 喻勋良 工程力学 第一章.ppt

（1） × × × × 第×章 × × × × 第×节 × × × × × 一、 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 1) × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 24号 黑体 红色（204，0，0） 20号 黑体 黑色 20号 黑体 黑色 20号 黑体 黑色 图1-1 × × × × 14号 黑体 蓝色（0，0，255） 表1-1 × × × × 标准 模板 1. × × × × 20号 黑体 蓝色（0，0，255）黄底（253，231，139） 20号 黑体 蓝色（0，0，255） 24号 黑体 黄色（255，255，0） 第 章 第 节 第 章 复 习 思 考 题 电子 教案 喻勋良 主编 第一章 静力学基础 本章应知 本章应会 1.静力学的基本概念、基本原理 2.力矩、力偶的概念以及它们的 基本性质 3.约束与约束力的性质以及种类 1.对物体进行受力分析 2.对物体进行受力分析 第一节 静力学的基本概念 第 章 一 静力学基础 一、力的概念 力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态 发生改变，或使物体产生变形。 力对物体作用的效应取决于力的三要素，即力的大小、方 向、作用点。 度量力的大小通常采用国际单位制（ＳＩ），力的单位用 N或kN。1kN＝1000N。 作用点指的是力在物体上的作用位置。 力既具有大小和方向，而又服从矢量的平行四边形法则(下 面即将讲到)，所以力是矢量（也称向量）。 第一节 静力学的基本概念 第 章 一 静力学基础 二、质点的概念 在研究问题中，不计物体形状、大小，只考虑质量并将物体视为一个点，即质点。 三、刚体的概念 所谓刚体，是指在任何外力作用下，其形状和大小都不发生 变化的物体。 第一节 静力学的基本概念 第 章 一 静力学基础 四、力系的概念 力系是指作用在物体上的一组力。如果物体在某一力系的作用下处于平衡状态，则该力系被称为平衡力系。在平衡力系中，各力对物体的作用效果刚好相互抵消，合力为零。 力系 平面力系 空间力系 平面汇交力系 平面平行力系 平面力偶系 平面任意力系（一般力系） 空间汇交力系 空间平行力系 空间力偶系 空间力偶系 第二节 静力学的基本原理 第 章 一 静力学基础 一、静力学公理 静力学公理，是解决静力学问题的基础，是对力的性质的具 体概括和总结。 公理1 二力平衡公理 要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只需这两个 力大小相等、方向相反、沿同一直线作用。 公理1只适用于刚体。 公理2 加减平衡力系公理 在任一力系中加上一个平衡力系，或从其中减去一个平衡力 系，所得新力系与原力系对于刚体的运动效应相同。 第二节 静力学的基本原理 第 章 一 静力学基础 推论：力在刚体上的可传性 作用于刚体的力，其作用点 可以沿作用线在该刚体内前后任 意移动，而不改变它对该刚体的 作用。如图1-3所示。 图1-3 公理3 力平行四边形公理 作用于物体上任一点的两个 力可合成为作用于同一点的一 个力，即合力。合力的矢由原两 力的矢为邻边而作出的力平行四 边形的对角矢来表示。如图1-4a 所示。即合力为原两力的矢量和。 矢量表达式：FR=F1+F2 图1-4 第二节 静力学的基本原理 第 章 一 静力学基础 推论：三力汇交定理 当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两个力的作用线相交 于某点，则第三个力的作用线必定也通过这个点。 公理4 作用和反作用定律 作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相 反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。 力总是成对出现的，决不能与二力平衡相混淆。 公理5 刚化公理 设变形体在已知力系作用下维持平衡状态，则如将这个已变 形但平衡的物体变成刚体（刚化），其平衡不受影响。 第二节 静力学的基本原理 第 章 一 静力学基础 例如，如图1-7a所示，弹簧AB在力F1、F2的作用下保持平衡。 若将弹簧刚化成为如图1-7b所示的刚杆，其平衡状态不改变。 图1-7 应该指出，刚体的平衡条件对于变形体来说只是必要的，而非充分的。因此，要研究变形体是否平衡，仅有刚体平衡条件是不够的，还需另外附加条件。 第二节 静力学的基本原