基本概念和物體受力分析

基本概念和物體受力分析第一頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

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基本概念

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靜力學(xué)公理

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約束和約束力

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物體的受力分析

■練習(xí)和討論第1章基本概念和物體受力分析第二頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五剛體F′FF′F

■基本概念

1─剛體（實(shí)例）第三頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五變形體F′F

■基本概念1

─剛體（變形體實(shí)例）第四頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五剛體：在力作用下，大小、形狀不變的物體。一個(gè)理想化的力學(xué)模型。靜力學(xué)的研究對(duì)象。變形體則在材料力學(xué)等學(xué)科中研究。

■基本概念1

─剛體（定義）第五頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五變形體對(duì)于塔吊和組成塔吊的每一根桿件

■基本概念1

─剛體（區(qū)分）第六頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五剛體研究塔吊不致傾倒，確定所需配重

■基本概念1─剛體（區(qū)分）第七頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五表示。力系：作用于物體上的一群力。力的分類：集中力和分布力；主動(dòng)力和被動(dòng)力；外力和內(nèi)力等。力：物體間相互的機(jī)械作用。力是矢量。F、表示。力：物體間相互的機(jī)械作用。力是矢量。F、表示。

■基本概念2─力（定義）第八頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五集中力汽車通過輪胎作用在橋面上的力

concentratedforce

■基本概念2

─力（分類）第九頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五分布力橋面板作用在鋼梁的力distributedforce

■基本概念2

─力（分類）第十頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五力的效應(yīng)：外效應(yīng)和內(nèi)效應(yīng)。即運(yùn)動(dòng)效應(yīng)和變形效應(yīng)。理論力學(xué)中只研究外效應(yīng)。

■基本概念

2─力（效應(yīng)）第十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五平衡：物體相對(duì)于慣性參考系保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。慣性參考系：地心參考系和日心參考系。

■基本概念3

─平衡第十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五公理1力的平形四邊形法則

矢量表達(dá)式為:

■靜力學(xué)公理力三角形法則第十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五■靜力學(xué)公理一（思考）思考：圖示剛體受5個(gè)共點(diǎn)力作用，如何合成？力多邊形第十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五公理2二力平衡條件F1＝－F2■靜力學(xué)公理二（二力桿）思考：如何定義二力桿？第十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五公理3加減平衡力系原理

在已知力系上加上或減去任意平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。推理1力的可傳性

作用在剛體上的力—滑動(dòng)矢量

■靜力學(xué)公理三（力的可傳性）

第十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五推理1力的可傳性:作用在剛體上的力可沿其作用線任意滑動(dòng)?！鲮o力學(xué)公理三（力的可傳性）

思考：上圖中兩力沿其作用線滑動(dòng)后是否等效？第十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五推理2三力平衡匯交定理

當(dāng)剛體受到同平面內(nèi)不平行的三力作用而平衡時(shí)，三力的作用線必匯交于一點(diǎn)?！鲮o力學(xué)公理三（三力平衡匯交）

第十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五公理4作用與反作用定律

兩物體間的相互作用力，大小相等，方向相反，作用線沿同一直線，分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上。

■靜力學(xué)公理四第十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

變形體在某一力系作用下處于平衡時(shí)，如將其剛化為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變。

公理5剛化公理■靜力學(xué)公理四第二十頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五自由體非自由體■約束和約束力(自由體)·

自由體（非自由體）

：位移不受(受）限制的物體。第二十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五約束(constraint)

：對(duì)非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體。

約束力(constraintforce)或約束反力：約束作用于被約束物體上的力。約束力的方向總是和所能夠阻礙的位移方向相反。

■約束和約束力(定義)第二十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2柔性約束★常見約束類型和約束力特點(diǎn)1光滑接觸面3光滑圓柱鉸鏈4滾動(dòng)支座5光滑球鉸鏈6二力桿7固定端8其它第二十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1光滑接觸面(Smoothsurface)（動(dòng)畫）第二十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1光滑接觸面(Smoothsurface)（動(dòng)畫）光滑面約束反力特點(diǎn)：方向沿接觸面公法線，指向物體。第二十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五纜索柔束反力特點(diǎn)：方向沿索指向背離物體。2.柔性約束(Flexibleconstraint)第二十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.光滑圓柱鉸鏈約束(smoothcylindricalpin

)第二十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五中間鉸3.光滑圓柱鉸鏈約束(中間鉸)第二十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.光滑圓柱鉸鏈約束(反力特點(diǎn))反力特點(diǎn)：用x和y方向的兩個(gè)分力表示。第二十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五向心（徑向）軸承3.光滑圓柱鉸鏈約束(向心軸承)第三十頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.滾動(dòng)支座第三十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五輥軸(rollersupport)

4.滾動(dòng)（輥軸）支座（又稱可動(dòng)鉸)第三十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.球鉸（鏈）(ball-socketjoint)第三十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.二力桿（two-forcemember)二力桿：只有兩處受力的平衡桿件。第三十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五7.固定端(fixedends)第三十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五8.止推軸承等第三十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五8.止推軸承等第三十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五例1畫球受力圖■物體的受力分析W第三十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五取隔離體畫受力圖FRBFRAW例1第三十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五例2畫彎桿受力圖第四十頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五取隔離體畫受力圖FRBFAxFAyF2F3F1例2第四十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

☆

選研究對(duì)象，取隔離體；

☆確定主動(dòng)力或外加荷載；

☆根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力；

☆

注意協(xié)調(diào)關(guān)系。畫受力圖的步驟：■物體的受力分析（小結(jié)）第四十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五例32.AB桿+BC桿受力圖；1.畫出圓盤的受力圖；3.AB、BC桿受力圖；第四十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五圓盤的受力圖WFR2FR1例3第四十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五例3第四十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五BC桿的受力圖例3AB+BC桿的受力圖第四十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五FBx′FBy′FByFBx例3第四十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二力桿例3（簡(jiǎn)化）第四十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三力匯交FR1′FAFB

′例3（簡(jiǎn)化）第四十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五BECABFD畫BC、AB、整體的受力圖（不計(jì)自重）■練習(xí)和討論（練習(xí)1）第五十頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五練習(xí)2BECABFD畫各桿的受力圖P（不計(jì)自重）第五十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五練習(xí)3畫出AB、BC、AD、AC銷釘A及整體受力圖。未畫重力的物體的重量均不計(jì)。第五十二頁(yè)