第一章-物体的受力分析及其平衡条件(1).ppt

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1、第一篇 工程力学理论力学：研究物体机械运动一般规律材料力学：研究构件承载能力构件承受荷载能力衡量：1强度：构件抵抗破坏的能力 2刚度：构件抵抗变形的能力 3稳定性：构件保持原有平衡形态能力3/8/20231第一章第一章 物体的受力分析物体的受力分析及其平衡条件及其平衡条件第一节第一节 力的概念和基本性质力的概念和基本性质一力的概念 1刚体与变形体 2力是物体间相互的机械作用力的运动效应，由理论力学研究力的变形效应，由材料力学研究力的三要素：大小，方向，作用点。3/8/20232二力学公理二力学公理 1、作用与反作用定律2、二力平衡定律 二力构件和二力杆3、加减平衡力系定律4、力的平行四边形法则

2、5、刚化原理：平衡的变形体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。3/8/20233第二节第二节 力矩与力偶力矩与力偶一、力矩合力矩定理3/8/20234二、力偶特征：1、是一个基本的力学量，不能与一个力平衡，力偶只能与力偶平衡。2、力偶对作用面内任一点之矩与矩心的位置无关，恒等于力偶矩。3、同平面内两力偶等效是力偶矩相等。3/8/20235 三、力的平移3/8/20236四、平面一般力系向一点的简化四、平面一般力系向一点的简化3/8/20237第三节第三节 物体的受力分析物体的受力分析一、约束和约束反力自由体和非自由体约束和约束反力：方向，作用点，大小 主动力（促使运动）和被动力3/8/202381

3、、柔性体约束（柔索约束）绳索，传动带，链条等，忽略刚性，不计重力，绝对柔软且不可伸长特点：只受拉，不受压，不能抗拒弯矩，限制物体沿柔性体伸长的方向运动。3/8/202393/8/2023103/8/2023112、光滑接触面（线）约束、光滑接触面（线）约束 特点：只受压，不受拉，沿接触点处的公法线而指向物体，一般用N表示。又叫法向反力。忽略摩擦，理想光滑。3/8/2023123/8/2023133、铰链约束 3/8/202314（1）固定铰链支座约束 3/8/2023153/8/2023163/8/2023173/8/202318（2）活动铰链支座约束3/8/2023193/8/2023204

4、、固定端约束3/8/2023213/8/2023223/8/202323二、受力图例例1-1某化工厂的卧式容器，容器总重量(包括物料、保温层等)为Q，全长为L，支座B采用固定式鞍座，支座C采用活动式鞍座。试画出容器的受力图。3/8/202324例例1-2焊接在钢柱上的三角形钢结构管道支架，上面铺设三根管道，试画出结构整体及各构件的受力图。3/8/202325例1-3 刚架自身重力不计，AC上作用载荷，画出AC、BC及刚架整体的受力图 3/8/202326画受力图的步骤：(1)简化结构，画结构简图；(2)选择研究对象，画出作用在其上的全部主动力；(3)根据约束性质，画出作用于研究对象上的约束反力

5、。3/8/202327第四节第四节 平面力系的平衡方程式平面力系的平衡方程式平面力系平衡的必要与充分条件：力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。3/8/202328例1-4 梁AB，长L=6m，A、B端各作用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m，转向如图所示，求支座A、B的反力。3/8/202329例1-5 直杆AB与弯杆BC铰接，已知AB杆上有一力偶矩 为M的力偶作用，各杆重力不计。求支座A、C处的约束反力。3/8/202330例1-6 刚架所受荷载、尺寸及支承情况见图，求支座A及B处的反力。3/8/202331例1-7 悬臂梁AB作用有均布荷载q，在自由端还受一集中力和一力偶矩为m的力偶作用，梁长度为L。求固定端A的约束反力。3/8/202332