理論力學(xué)期末總結(jié)課件

靜力學(xué)篇靜力學(xué)基礎(chǔ)知1、《理論力學(xué)》研究剛體(在力的作用下,其內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變的物體)或質(zhì)點(diǎn)系的受力、力的簡化和平衡,運(yùn)動規(guī)律,以及運(yùn)動和力的關(guān)系2、剛體:在力的作用下,體內(nèi)任意兩點(diǎn)間的距離保持不變的物體。2、二力平衡公理:作用于剛體的兩力使其平衡的充分條件是此二力等值、反向、共線加減平衡力系原理:在已知力系上加上或減去任意一個平衡力系,并不改變原力系對剛體的作用力的可傳性原理:作用于剛體上的力可沿其作用線移到同剛體內(nèi)的任一點(diǎn),而不改變該力對剛體的效應(yīng)。三力平衡匯交定理:剛體受共面但不平行的三個力作用而平衡,則此三力作用線必匯交于同一點(diǎn)剛化原理:變形體在某一力系作用下處于平衡,如將此變形體剛化為剛體,則平衡狀態(tài)保持不變。力的平移定理:作用于剛體上的力可在其上向任意點(diǎn)平移,平移后要附加一個力偶,附加力偶的矩等于原力對新作用點(diǎn)的矩。即,平移前的一個力與平移后的一個力和一個附加力偶等效。力偶:作用于同一剛體上的大小相等、方向相反、作用線相互平行的兩個力摩擦角:全約束反力與法線方向間的夾角的最大值。3、力偶性質(zhì)(1)力偶無合力,無合力不等于合力為零。力偶不能用一個力來等效替換。力和力偶是靜力學(xué)和兩個基本要素(2)力偶對其作用面上任意點(diǎn)之矩,恒等于力偶矩,而與矩心位置無關(guān)。(3)力偶的等效性:在同一平面內(nèi)的兩個力偶,如果它們的力偶矩大小相等,力偶的轉(zhuǎn)向相同,則這兩個力偶是等到效的稱為等效力系①推論一:力偶可移轉(zhuǎn)。只要保持力偶矩不變(包括大小和轉(zhuǎn)向),力偶可以在其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn),而不改變其對剛體的作用效果。②推論二:力偶可改裝。只要保持力偶矩不變(包括大小和轉(zhuǎn)向),可以同時改變力偶中力的大小和力偶臂的長短,而不改變力偶對剛體的作用效果。4、合力矩定理:合力與分力對某點(diǎn)(軸)的力矩的關(guān)系二、約東與約東反力1、概念自由體:位移不受限制的物體叫自由體。非自由體:位移受限制的物體叫非自由體。約束:對非自由體的某些位移預(yù)先施加的限制條件稱為約束。(這里,約束是名詞,而不是動詞的約束。)約束反力:約束給被約束物體的力叫約束反力。2、約束反力特點(diǎn)①大小常常是未知的②方向總是與約束限制的物體的位移方向相反③作用點(diǎn)在物體與約束相接觸的那一點(diǎn)。約束與約束反力3、約束類型和確定約束反力方向的方法(1)柔性約束:由柔軟的繩索、鏈條或皮帶構(gòu)成的約束繩索類只能受拉,所以它們的約束反力是作用在接觸點(diǎn),方向沿繩索背離物體。F(2)光滑面約束:光滑接觸面的約束(光滑指摩擦不計(jì))約束反力作用在接觸點(diǎn)處,方向沿公法線,指向受力物體公法線公切線、約束與約束反力(3)鉸鏈約束①光滑鉸鏈約束1)特點(diǎn):限制兩自由體的相對轉(zhuǎn)動。2)反力方向:通過接觸點(diǎn)、圓心沿公法線方向。但接觸點(diǎn)置未知,故畫通過圓心的兩個正交的分力來表達(dá)②固定鉸支座1)特點(diǎn):只能限制非自由體、自由體的相對移動,不能限制相互轉(zhuǎn)及力方向:通過鉸心,方向不定。見鉸畫二個“力”。(一般是相互垂直的個力,也可不垂直,但不方便。大小、方向待定。3)力學(xué)模型、約束與約束反力③可動鉸支座1)特點(diǎn):只限制非自由體沿接觸點(diǎn)公法線向約束體內(nèi)的運(yùn)動,而不能限制它向其他任何方向的運(yùn)動。2)反力方向:通過接觸點(diǎn)沿法線指向非自由體。3)力學(xué)模型3)力學(xué)模型④固定端支座1)特點(diǎn):限制非自由體的移動和轉(zhuǎn)動。2)約束反力方向:水平反力F4x、豎向FA和反力矩mA3)約束反力大小、方向待定、受力分析1、概念:選擇研究對象,然后根據(jù)已知條件、約束類型并結(jié)合基本概念和公理分析它的受力情況,這個過程稱為物體的受力分析。作用在物體上的力有:一類是:主動力,如重力風(fēng)力,氣體壓力等二類是:被動力,即約束反力脫離體:把需要研究的圖形從周圍的物體中分離出來,單獨(dú)畫出的簡圖。2、受力分析(1)受力圖:物體所受的全部主動力和約束反力以力矢表示在分離體上這樣所得的圖形,稱為受力圖。(2)受力圖的作法①分離研究對象:將研究對象照原圖畫出,不徒手畫。②畫全部主動力:方位要準(zhǔn)確。不得遺漏③畫出全部約束反力按一定的順序,將約束一個一個地去掉,每去一個約束就代以一個相應(yīng)的約束反力。約束全部除去,約束反力全部畫出。約束反力作用線必不須經(jīng)過研究對象的約束接觸點(diǎn)、受力分析3、注意事項(xiàng)(1)不要徒手畫①當(dāng)有2個以上主動力時(2)不要漏畫力:②要明確是否不計(jì)重量和摩擦(3)不要多畫力:①約束反力通過接觸點(diǎn)而產(chǎn)生Q力線平移定理只能在剛體內(nèi)平移③一遇到力就要考慮施力物是誰(4)不要錯畫力:(作用線準(zhǔn)確)①作用力和反作用力要反著畫,成對的正交分力也要成對反著畫②平衡的二力構(gòu)件只畫二個力③柔軟性約束只能承受和施與拉力④光滑面約束過點(diǎn)垂直公切面。(5)受力圖上只畫外力,不畫內(nèi)力。一個力屬于外力還是內(nèi)力,因研究對象的不同而不同。當(dāng)物體系