靜力學(xué)的基本概念公理受力圖

靜力學(xué)的基本概念公理受力圖目錄CONTENCT靜力學(xué)基本概念公理體系建立受力分析方法與步驟典型約束類型及其受力特點復(fù)雜系統(tǒng)受力分析方法與技巧工程實例分析與應(yīng)用舉例01靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)是研究物體在力系作用下的平衡條件的科學(xué)。靜力學(xué)定義靜力學(xué)的研究對象是受力物體，主要探討物體在受力作用下的平衡問題。研究對象靜力學(xué)定義與研究對象力是物體間的相互作用，具有大小、方向和作用點三個要素。力的性質(zhì)根據(jù)力的性質(zhì)和作用方式，力可分為重力、彈力、摩擦力等。力的分類力的性質(zhì)與分類剛體假設(shè)約束類型剛體假設(shè)及約束類型在靜力學(xué)中，通常將研究對象視為剛體，即物體在受力作用下不發(fā)生變形。根據(jù)物體間的相互作用和限制條件，約束可分為光滑接觸面約束、光滑鉸鏈約束、固定端約束等。02公理體系建立作用于剛體的二力，其平衡的充分必要條件是：此二力大小相等，方向相反，作用線沿同一直線。對于變形體而言，二力平衡只是必要條件，二力平衡時物體也可能發(fā)生變形。二力平衡公理推論1作用于剛體上的三個相互平衡的力，若將其中兩個力的作用線匯交于一點，則此三力必然共面且匯交于一點。推論2作用于剛體上的三個相互平衡的力，若將其中兩個力反向且保持兩個力作用線不變，則此二力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反、作用線重合。加減平衡力系公理力的平行四邊形法則作用在物體同一點上的兩個力可合成一個合力，合力的作用點也在該點，大小和方向由這兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。力的平行四邊形定則是矢量合成的普遍法則，不僅適用于力的合成，也適用于其他矢量的合成。03受力分析方法與步驟根據(jù)需要解決的問題，確定需要分析受力的物體或系統(tǒng)。將研究對象從周圍物體中分離出來，單獨畫出其簡圖，標(biāo)出作用在研究對象上的全部外力。確定研究對象并畫出分離體圖畫出分離體圖明確研究對象主動力的概念主動力是指不依賴于其他物體的運動而獨立存在的力，如重力、電磁力等。畫出主動力在分離體圖上，根據(jù)主動力的性質(zhì)和作用點，用箭頭表示出主動力的方向和作用線，并標(biāo)出力的名稱和大小。在分離體上畫出全部主動力約束力是指物體之間相互限制或約束而產(chǎn)生的力，如接觸力、摩擦力等。約束力的概念在分離體圖上，根據(jù)約束的性質(zhì)和作用點，用箭頭表示出約束力的方向和作用線，并標(biāo)出力的名稱和大小。同時，需要注意約束力的方向總是與物體被限制或約束的運動方向相反。畫出約束力在分離體上畫出全部約束力04典型約束類型及其受力特點柔索約束主要由繩索、鏈條或皮帶等柔性材料構(gòu)成。受力特點：只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。在靜力學(xué)分析中，通常將柔索約束簡化為沿繩索方向的拉力作用點。柔索約束010203光滑面約束指兩個物體之間通過光滑接觸面相互約束。受力特點：光滑面約束只能限制物體在接觸面法線方向上的位移，不能限制切向位移。在靜力學(xué)分析中，通常將光滑面約束簡化為接觸面上的法向反力作用點。光滑面約束鉸鏈約束主要由銷釘、鉸鏈等連接件構(gòu)成，允許兩個物體繞公共軸線相對轉(zhuǎn)動。受力特點：鉸鏈約束可以傳遞任意方向的力和力矩，但力必須通過鉸鏈中心。在靜力學(xué)分析中，通常將鉸鏈約束簡化為通過鉸鏈中心的力偶或力作用點。鉸鏈約束

固定端約束固定端約束指一個物體被完全固定在另一個物體上，不能發(fā)生任何相對位移。受力特點：固定端約束可以傳遞任意方向的力和力矩。在靜力學(xué)分析中，通常將固定端約束簡化為作用在固定端的三個正交分力（或力偶）作用點，分別對應(yīng)于三個坐標(biāo)軸方向上的約束力。05復(fù)雜系統(tǒng)受力分析方法與技巧整體法局部法逐步細(xì)化首先從整體角度考慮系統(tǒng)的受力情況，將系統(tǒng)作為一個整體對象進(jìn)行分析，確定整體的受力平衡條件。在整體分析的基礎(chǔ)上，再對系統(tǒng)中的各個局部進(jìn)行詳細(xì)受力分析，考慮局部之間的相互作用和影響。通過逐步細(xì)化的方式，將復(fù)雜系統(tǒng)的受力問題分解為多個相對簡單的子問題，便于分析和求解。先整體后局部法80%80%100%疊加法對于線性系統(tǒng)，可以將多個外力或內(nèi)力作用下的效應(yīng)進(jìn)行線性疊加，從而得到整個系統(tǒng)的受力情況。對系統(tǒng)中的每個外力或內(nèi)力進(jìn)行單獨分析，計算各自引起的效應(yīng)，然后將這些效應(yīng)進(jìn)行疊加。在使用疊加法時，需要確保系統(tǒng)是線性的，且各個力之間不會相互影響或產(chǎn)生非線性效應(yīng)。線性疊加原理分別考慮每個力注意事項對稱性識別對稱性利用對稱性破缺對稱性分析法利用對稱性簡化受力分析過程，例如在對稱軸上或?qū)ΨQ中心處的受力情況可能具有特殊性。注意系統(tǒng)中可能存在的對稱性破缺情況，這些情況可能會對受力分析產(chǎn)生影響，需要進(jìn)行特殊處理。觀察系統(tǒng)的幾何形狀和受力情況，識別可能存在的對稱性，如軸對稱、中心對稱等。06工程實例分析與應(yīng)用舉例建筑物的荷載分析在建筑設(shè)計中，需要計算建筑物所承受的各種荷載，如風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載等。靜力學(xué)原理可以幫助工程師確定荷載的大小、方向和分布，以確保建筑物的穩(wěn)定性和安全性。結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析建筑結(jié)構(gòu)在荷載作用下會產(chǎn)生內(nèi)力，如彎矩、剪力、軸力等。靜力學(xué)原理可以幫助工程師分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分布和傳遞路徑，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)的承載能力和經(jīng)濟性。地基與基礎(chǔ)設(shè)計地基與基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分，其穩(wěn)定性直接影響建筑物的安全。靜力學(xué)原理可以幫助工程師分析地基與基礎(chǔ)的受力情況，確定合適的基礎(chǔ)類型和尺寸，以確保建筑物的穩(wěn)定性和安全性。建筑結(jié)構(gòu)中靜力學(xué)應(yīng)用實例橋梁荷載分析橋梁設(shè)計需要考慮各種荷載的作用，如車輛荷載、人群荷載、風(fēng)荷載等。靜力學(xué)原理可以幫助工程師計算橋梁所承受的各種荷載的大小和分布，以確保橋梁的安全性和穩(wěn)定性。橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下會產(chǎn)生內(nèi)力，如彎矩、剪力、軸力等。靜力學(xué)原理可以幫助工程師分析橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分布和傳遞路徑，從而優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高橋梁的承載能力和經(jīng)濟性。橋梁支座與墩臺設(shè)計橋梁支座與墩臺是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其穩(wěn)定性直接影響橋梁的安全。靜力學(xué)原理可以幫助工程師分析橋梁支座與墩臺的受力情況，確定合適的支座類型和尺寸，以確保橋梁的穩(wěn)定性和安全性。橋梁結(jié)構(gòu)中靜力學(xué)應(yīng)用實例要點三設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計機械設(shè)備需要安裝在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能保證其正常運轉(zhuǎn)。靜力學(xué)原理可以幫助工程師分析設(shè)備基礎(chǔ)的受力情況，確定合適的基礎(chǔ)類型和尺寸，以確保設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。要點一要點二設(shè)備連接與固定機械設(shè)備中的各個部件需要連接和固定在一起才能形成一個完整的系統(tǒng)。靜力學(xué)原理可以幫助工程師分析連接和固定方式的受力情況，選擇合適的連接件和緊固件，以確保設(shè)備的