工程力学静力学总结课件.ppt

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1、一、基本概念一、基本概念【总结总结】1力力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的机械 运动状态发生变化，或者使物体发生变形。力的三要素为：力的大小、力的方向和力的作用点。2刚体刚体是指在任何情况下都不发生变形的物体。即在力的作 用下体积和形状都不发生改变的物体。二、静力学公理二、静力学公理 公理1 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是：这两 个力大小相等，方向相反，并作用于在同一直线。二力杆二力杆第一章第一章 静力学的基本概念静力学的基本概念 受力图受力图1A【总结总结】公理2 加减平衡力系公理 在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去一个平 衡力系，并不改变原力系对刚

2、体的作用效果。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，合力的大小和方向是以这两个 力为边所作的平行四边形的对角线来表示。公理4 作用和反作用定律 两个物体间的作用和反作用力，总是大小相等、方向相 反、作用在同一直线，分别作用在两个物体上。推理推理1：力的可传性：力的可传性推理推理2：三力平衡必交于一点：三力平衡必交于一点2A【总结总结】三、约束和约束力三、约束和约束力 限制非自由体某些位移的周围物体，称为约束。约束对非自由体施加的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。（1）柔索-拉力，约束力沿柔索指向背离物体（4）滚

3、动支座垂直光滑面，通过铰链中心指向受力物体（3）光滑铰链一对正交分力（2）光滑支撑面法向约束力，沿接触点公法线方向，指向受力物体（5）固定端约束一对正交分力，一个力偶3A四、物体的受力分析和受力图四、物体的受力分析和受力图1.选定研究对象，并单独画出其分离体图。选定研究对象，并单独画出其分离体图。2.画出分离体上所受的全部主动力。画出分离体上所受的全部主动力。3.在分离体的每一处约束处，按约束类型逐一画出约束力。在分离体的每一处约束处，按约束类型逐一画出约束力。受力图的画法步骤：受力图的注意点：1.注意作用力方向一旦假定，其对应反作用力方向一定相反。注意作用力方向一旦假定，其对应反作用力方向一

4、定相反。2.注意二力构件的判断，按二力构件画其受力图。注意二力构件的判断，按二力构件画其受力图。3.物体与物体为拆分出相互作用的力称为内力，内力一律不画在受力图上。物体与物体为拆分出相互作用的力称为内力，内力一律不画在受力图上。4.受力分析过程不需要文字写出，按要求画出受力图即可。受力分析过程不需要文字写出，按要求画出受力图即可。4A【总结总结】一、平面汇交力系的合力（1）几何法：根据力多边形法则，合力矢为 合力作用线通过汇交点。（2）解析法：合力的解析表达式为 第二章第二章 平面汇交力系平面汇交力系5A【总结总结】二、平面汇交力系的平衡条件（1）平衡的必要和充分条件：（2）平衡的几何条件：平

5、面汇交力系的力多边形自行封闭（3）平衡的解析条件（平衡方程）：6A【总结总结】一、平面内的力对点O之矩是代数量 一般以逆时针转向为正，反之为负。二、力偶和力偶矩 力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。力偶没有合力，也不能用一个力来平衡。平面力偶对物体的作用效应决定于力偶矩M的大小和转向 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩，力偶矩与矩心的位置无关。第三章第三章 力矩力矩 平面力偶系平面力偶系7A【总结总结】四、平面力偶系的合成与平衡 合力偶矩等于各分力偶矩的代数和，即 平面力偶系的平衡条件为：三、同平面内力偶的等效定理 在同平面内的两个力偶，如果力偶矩相等彼此等效。力偶矩是平面力偶

6、作用的唯一度量。8A【总结总结】一、力线平移定理：平移一力的同时必须附加一力偶，附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩。二、平面一般力系的简化 主矢和主矩 一般情况下，可得一个力和一个力偶，这个力等于该力系的主矢，即 这个力偶的矩等于该力系对于简化中心的主矩，即 作用线通过简化中心。第四章第四章 平面一般力系平面一般力系9A【总结总结】三、平面一般力系简化结果合力作用线离简化中心的距离主矢主矩合成结果说明合力此力为原力系的合力，合力作用线通过简化中心合力合力偶此力偶为原力系的合力偶，在这种情况下，主矩与简化中心的位置无关平衡10A四、平面任意力系平衡的必要和充分条件是：力系的主矢和对于任一点的

7、主矩都等于零，即 平面任意力系平衡方程的一般形式为【总结总结】11A【总结总结】二力矩式 其中：A、B两点的连线不能与x轴垂直 三力矩式 其中：A、B、C三点不能选在同一直线上。12A【总结总结】一、力在空间直角坐标轴上的投影一、力在空间直角坐标轴上的投影（6-1a）（6-1b）第五章第五章 空间力系空间力系 二、力对点之矩矢二、力对点之矩矢13A三、力对轴之矩三、力对轴之矩 力与轴相交或与轴平行（力与轴在同一平面内），力对该轴的矩为零。符号：右手螺旋法。四、空间力偶矩矢四、空间力偶矩矢 力偶矢量可以上下、左右移动。14A【总结总结】五、空间力系的平衡方程五、空间力系的平衡方程空间一般力系：空间平行力系：15A