靜力學受力分析

1、第一篇 靜 力 學,二、靜力學研究的主要內(nèi)容：,— 研究力系的合成和簡化,—研究受力物體的平衡規(guī)律。,一、靜力學：研究物體在力系作用下的平衡條件的科學,引 言,4、力系：,1、平衡,2、力是矢量,3、力的單位：N（牛頓）、kN（千牛）,三、幾個重要的基本概念,物體相對于慣性坐標系（工程中通常指地面)保持靜止或勻速直線運動。,平面力系、空間力系,力的三要素：,大小、方向、作用線,平衡力系、等效力系、,合力,§1

2、-1 靜力學公理,公理1：力的平行四邊形法則,公理2：二力平衡公理,特例：二力構(gòu)件（二力桿）,公理3：加減平衡力系公理,公理4：作用與反作用定律,公理5：剛化原理,推理1：力的可傳性定理,推理2：三力平衡匯交定理,第一章 靜力學公理及物體的受力分析,,,,,,,,,,公理1：力的平行四邊形法則,,,,,,公理1：力的平行四邊形法則,三角形法則,,,,,,,將各分力首尾相連，然后從起點 → 終點，得到合力。,力的分解：同樣要根據(jù)平行四邊

3、形法則。,顯然，力的分解是不確定的，欲得到唯一的分解結(jié)果，必須附加一定的條件。,正交分解：,,,,特例：二力構(gòu)件（二力桿）,公理2：二力平衡公理,(剛體上僅作用兩個力時，平衡的充要條件為：這兩個力大小相等、方向相反、位于同一直線上。）,,,,,公理3：加減平衡力系公理,推理1：力的可傳性定理,在作用于剛體的已知力系上，加上或減去任意一個平衡力系，不會改變原力系對剛體的作用效應(yīng)。,作用在剛體上的力,可沿其作用線移動，不改變它對剛體的作用,

4、推理2：三力平衡匯交定理,,,,,,,,,,,,,,,,O,,A,B,C,剛體在三個力作用下處于平衡狀態(tài)時，若其中兩個力相交于一點，則另一個力也必通過此點，且三個力必處于同一平面內(nèi),推理2的作用：當知道剛體只作用三個力時，可根據(jù)已知的兩個力，確定第三個力的方向。,公理4：作用與反作用定律,,,,作用力和反作用力,(1) P 和 P’,(2) FN 和 FN’,兩物體之間的相互作用力（作用力和反作用力）總是同時存在的，兩

5、力大小相等，方向相反，沿同一直線。但這兩個力分別作用于兩個物體上，所以，這一對力不是一組平衡力。,公理5：剛化原理 變形體在某一力系作用下處于平衡，若將該物體剛化為剛體，則平衡狀態(tài)保持不變。,該公理的作用為:剛體靜力學的結(jié)果可用于變形體。,§1-2 約束和約束力,一、有關(guān)概念,自由體:,約束力：約束對被約束體（研究對象）的 作用力,約束力的方向：,與該約束所阻礙的位移方向相

6、反,非自由體（被約束體）: 研究對象,約束（約束體）：,對被約束體（研究對象）的位移起限制作用的周圍物體,二、平面問題中的幾種常見的約束,1、光滑接觸面約束,光滑：,實例,接觸面之間無摩擦,約束力：,作用于接觸點，沿二個接觸面的公法線方向（若為尖點和面的接觸，則沿該面的法線方向）,,光滑接觸面約束:,約束力作用于接觸點，沿二個接觸面的公法線方向（若為尖點和面的接觸，則沿該面的法線方向）。,,,光滑接觸面約束:,約束力:,作用于接觸點

7、，沿二個接觸面的公法線方向,,,FR,FR,滑槽與銷釘,2、柔索,FR,特點：只能受拉，不能受壓。,實例：,柔索: 實 例,3、光滑圓柱鉸鏈約束,銷釘,,,圓柱銷約束力的分析,,,4、滾動支座,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5、固定鉸支座,固 定 鉸 支 座,圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座的進一步說明,,,,,,,,,,,,,,,,,(1)球 鉸,6、其它約束,盆骨與股骨之間的球鉸連接,（2）止推軸承,§1-3 研

8、究對象、分離體、受力圖,受力分析－過程與方法,?確定研究對象,取分離體；,?根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力；,?畫受力圖。,,,受 力 分 析 示 例 (1),W,取 分離 體,畫 受 力 圖,受 力 分 析 示 例 (2),確定A、B二處的約束力,取 分離 體,畫 受 力 圖,,A,,B,B,2.比較AB 桿與BC 桿 的受力。,1.畫出圓盤的受力圖；,受 力 分 析 示 例 (3),圓盤的受力圖,二力桿( 二力構(gòu)件),BC桿

9、只有兩端受力→BC桿為二力桿,三 力平衡 匯 交,研究對象、分離體、受力圖小結(jié),1、受力分析－過程與方法,（1）、確定研究對象,（2）、取隔離體,（3）、根據(jù)約束性質(zhì)確定約束反力,（4）、畫受力圖（包括，主動力和約束反力）,特別注意：,判別：二力桿,判別：三力匯交平衡,2、明確研究對象,研究對象的選取，要根據(jù)解題的需要，合理選擇。研究對象可以是單個物體，可以是由幾個物體構(gòu)成的子系統(tǒng)，也可以是整體。,3、畫研究對象受力圖時要畫上,（1）作