建筑力学静力学课程教案

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建筑力学(静力学)课程教案

建筑力学(静力学)课程教案

建筑力学(静力学)课程教案一、课程简介1. 课程目的:使学生了解和掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生分析和解决建筑结构力学问题的能力。

2. 适用对象:建筑学、土木工程等相关专业本科生。

3. 先修课程:高等数学、物理学。

4. 教学内容:本课程主要讲授静力学基本原理、平面力系、空间力系、摩擦、轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲等基本力学现象。

二、教学目标1. 理解静力学的基本概念,掌握静力学的基本原理。

2. 学会运用静力学方法分析建筑结构中的力学问题。

3. 能够熟练运用公式、图表和计算软件进行力学计算。

4. 培养学生的空间想象能力和动手能力。

三、教学方法1. 讲授:讲解基本概念、基本原理和基本方法。

2. 案例分析:分析实际工程中的力学问题,引导学生运用所学知识解决问题。

3. 课堂讨论:鼓励学生提问、发表见解,提高课堂互动。

4. 课后作业:巩固所学知识,提高学生的实际应用能力。

四、教学内容1. 静力学基本概念:力、作用点、力的分解与合成、力的矩。

2. 平面力系:力的平衡条件、力矩平衡条件、平面力系的合成与分解。

3. 空间力系:空间力系的平衡条件、力矩和平移法则、空间力系的合成与分解。

4. 摩擦:静摩擦、动摩擦、摩擦力的计算。

5. 轴向拉伸和压缩:轴向拉伸(压缩)杆的应力、应变、强度计算。

五、教学安排1. 课时:32课时。

2. 教学方式:课堂讲授、案例分析、课堂讨论。

3. 作业布置:每课后布置适量作业,巩固所学知识。

4. 课程考核:期末考试,包括笔试和实际操作。

5. 教材:建议使用《建筑力学》(静力学部分),并结合相关教材和参考书。

六、教学策略1. 实践教学:通过实验室演示和模型实验,使学生直观地理解力学原理。

2. 软件教学:利用计算机软件(如SAP2000、ANSYS等)进行力学分析,提高学生的动手能力。

3. 课外阅读:推荐学生阅读相关论文和书籍,拓宽知识面。

4. 学术交流:邀请专家学者进行讲座,分享最新研究成果。

《建筑力学》教案

《建筑力学》教案
1、导入并设问:在作用于某物体的力系中,加入或减去一个平衡力系,并不改变原力系对物体作用效果吗?请说明理由。
2、PPT显示:加减平衡力系公理:在作用于某物体的力系中,加入或减去一个平衡力系,并不改变原力系对物体作用效果。
3、请同学思考作用于刚体上的力,如果沿其作用线移动到该刚体上的任一点,会改变它对刚体的作用效果吗?
培养探索精神、攻关精神、语言表达力。能根据实例学会判断工程结构中不同的力的特点,从中理解力的基本概念,学会判断符合哪种力学公理,达到把书本知识与实际联系起来的目的。
教学重点
与难点
重点:力的基本知识
难点:力的作用效果
教学方法
教法:案例法、探究法、讲授—设问法
学法:归纳法、分析法、讨论法
教学资源
高等教育出版社《建筑力学》(第二版)P4—5,图片2张。
1、理解力的三要素:力的大小、力的方向、力的作用点。
2、矢量与标量的区别。
平衡的概念
(时间:9分钟)
1、看图片,回答问题(学生都能答出他们处于静止状态。)
2、听讲,师生共同总结,建构新的认知。
3、看图片,回答问题
(学生都能答出火车受牵引力和阻力的作用,而小车受阻力和向心力的作用。)
4、听讲,建构新的认知。
4、PPT显示:推论(力的可传性原理):作用于刚体上的力,可以沿其作用线移动到该刚体上的任一点,而不改变它对刚体的作用效果。
1、理解加减平衡力系公理
2、理解力的可传性原理
作用与反作用定律:
(时间:6分钟)
1、阅读教材P6“作用与反作用公理”,思考并举例表演实例。
2、听讲,建构新知。
1、继续设问力是物体间的相互作用?请学生如何相互作用。
2、PPT显示:作用与反作用定律:一个物体对另一个物体有一作用力时,另一个物体对此物体必有一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且分别作用在两个物体上。

《建筑力学》课程教案

《建筑力学》课程教案

《建筑力学》课程教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解建筑力学的基本概念、原理和方法;(2)掌握静力平衡、材料力学性能、弹性与塑性变形、应力与应变等基本内容;(3)能够运用建筑力学知识分析解决实际工程问题。

2. 过程与方法:(1)通过案例分析、问题讨论等方式,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力;(2)通过小组合作、讨论交流等途径,提高学生的团队协作能力和沟通能力;(3)利用信息技术手段,如计算机软件、网络资源等,拓宽学生的知识视野。

3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对建筑力学的兴趣和热情,认识学习建筑力学的重要性;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)培养学生关注社会、关爱环境的责任意识。

二、教学内容1. 建筑力学概述(1)建筑力学的定义、任务和分支;(2)物体受力的基本概念;(3)力学的基本定律。

2. 静力平衡(1)力的合成与分解;(2)平衡条件的应用;(3)物体在力作用下的稳定问题。

3. 材料力学性能(1)材料的基本力学性能;(2)拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本受力状态下的应力与应变;(3)材料的强度与刚度设计。

4. 弹性与塑性变形(1)弹性变形与塑性变形的概念;(2)弹性模量与塑性模量的计算;(3)弹性与塑性变形在工程中的应用。

5. 应力与应变(1)应力与应变的定义及计算方法;(2)应力集中与应力分布;(3)应变硬化与应变软化现象。

三、教学方法1. 案例分析法:通过实际工程案例,使学生更好地理解建筑力学的原理和方法;2. 问题讨论法:引导学生主动思考、探讨问题,培养学生的解决问题能力;3. 小组合作法:鼓励学生分工合作,提高团队协作能力和沟通能力;4. 信息技术辅助教学:利用计算机软件、网络资源等,丰富教学手段,提高教学质量。

四、教学评价1. 平时成绩评价:包括课堂表现、作业完成情况、小组合作表现等;2. 考试成绩评价:包括理论知识考试和实际问题分析考试两部分;3. 综合实践评价:考察学生在实际工程中的运用能力和创新能力。

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用字母表示力矢量时,用黑体字
两者的乘积来量度力。




1.
(3 ) 作剪力图和弯矩图
时,弯矩的最大值为:=作图示简支梁在满跨向下均布荷载作用下的剪力图和弯矩图。

F

mm
图形相乘法(简称图乘法)计算位移的步骤
绘出结构在荷载作用下的弯矩图,这个弯矩图叫做荷载弯矩图,
,此压应力称为临界应力,用
设计截面。

计算时一般先假设’’比假设的
整个平面图形上各微面积对z轴(或y轴)惯性矩的总和称为该平面图形轴(或y轴)的惯性矩,用I z(或I y)表示。


《建筑力学》备课笔记与教案
30。

《建筑力学》教案

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《建筑力学》教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法。

2. 培养学生运用建筑力学知识分析和解决实际问题的能力。

3. 使学生熟悉建筑力学在建筑设计和施工中的应用。

二、教学内容1. 建筑力学的基本概念:力的概念、作用点和力臂、力的分解和合成、力的矩、力的平行四边形法则等。

2. 建筑力学的基本原理:平衡条件、静力平衡、动力平衡、简化原理、超静定结构等。

3. 建筑力学的计算方法:截面力、截面矩、剪力、弯矩、剪力墙、梁、柱、板的受力分析等。

4. 建筑力学在建筑设计和施工中的应用实例。

三、教学方法1. 采用课堂讲授、案例分析、互动讨论相结合的方式进行教学。

2. 利用多媒体课件、模型等教学辅助工具,增强学生对建筑力学概念和原理的理解。

3. 布置适量练习题,巩固所学知识,提高学生分析和解决问题的能力。

四、教学安排1. 课时:总共40课时,每课时45分钟。

2. 教学进度安排:第1-8课时:基本概念和基本原理第9-16课时:基本计算方法第17-24课时:应用实例分析五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况、练习题的正确率等,占总评的40%。

2. 期中考试:测试建筑力学的基本概念、基本原理和基本计算方法,占总评的30%。

3. 课程设计:分析一个建筑项目的力学问题,并提出解决方案,占总评的30%。

六、教学资源1. 教材:《建筑力学》,作者:X2. 课件:利用PowerPoint制作的课件,包括文字、图片、动画和视频等。

3. 模型:建筑力学相关模型,如梁、柱、板等。

4. 练习题库:包括选择题、填空题、计算题和案例分析题等。

七、教学过程1. 导入:通过一个实际建筑项目,引入建筑力学的基本概念和作用。

2. 课堂讲授:讲解建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法。

3. 案例分析:分析实际建筑项目中的力学问题,引导学生运用所学知识解决问题。

4. 互动讨论:分组讨论,学生提出问题,教师解答,增强学生的理解和记忆。

《建筑力学》课程教案

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《建筑力学》课程教案一、课程简介1. 课程背景《建筑力学》是土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程管理等相关专业的一门重要专业基础课程。

通过本课程的学习,使学生掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本方法,培养学生运用力学知识分析和解决工程实际问题的能力。

2. 课程目标(1)掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本方法;(2)能够运用力学知识分析和解决工程实际问题;(3)培养学生的空间想象能力、抽象思维能力和创新能力。

二、教学内容1. 绪论介绍建筑力学的定义、研究对象、研究方法及其在工程中的应用。

2. 力学基础(1)力学的基本概念:力、变形、应力、应变、弹性模量、泊松比等;(2)静力学基本定律:牛顿三定律、受力分析、平衡条件等;(3)流动力学基本定律:流体静力学、流体动力学等。

3. 材料力学(1)拉伸与压缩:应力、应变、弹性模量、泊松比、屈服强度、极限强度等;(2)弯曲:弯曲应力、弯曲应变、抗弯强度、挠度、剪力、弯矩等;(3)扭转:扭转应力、扭转应变、抗扭强度等。

4. 结构力学(1)梁式结构:梁的弯曲、剪力、弯矩、挠度等;(2)拱式结构:拱的受力分析、压力分布、拱的稳定性等;(3)刚架结构:刚架的受力分析、内力、位移、稳定性等。

5. 弹性力学(1)弹性力学的基本方程:平衡方程、本构关系;(2)平面应力问题:应力、应变、应力分量、应变分量等;(3)空间应力问题:应力、应变、应力分量、应变分量等。

三、教学方法与手段1. 教学方法(1)讲授:系统地传授知识,引导学生掌握基本理论;(2)案例分析:分析工程实际问题,培养学生解决实际问题的能力;(3)上机实习:运用软件进行力学分析,提高学生的实践能力。

2. 教学手段(1)多媒体课件:生动形象地展示力学现象和问题;(2)板书:清晰地表达力学原理和公式;(3)软件:运用ANSYS、SAP2000等软件进行力学分析。

四、教学评价1. 考核方式(1)平时成绩:课堂表现、作业、实验报告等;(2)期中考试:测试学生对力学基本知识的掌握程度;(3)期末考试:测试学生对课程内容的掌握程度。

建筑力学课教案范文模板

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课程名称:建筑力学授课教师:[教师姓名]授课班级:[班级名称]授课时间:[授课日期] 第[周次]节教学目标:1. 让学生掌握建筑力学的基本概念和原理,理解力学在建筑中的应用。

2. 培养学生运用力学知识解决实际工程问题的能力。

3. 提高学生的动手实践能力和团队合作精神。

教学内容:1. 建筑力学的基本概念和原理2. 静力学的基本知识3. 材料的力学性质4. 建筑结构的基本形式5. 建筑结构的受力分析教学过程:一、导入新课1. 结合实际工程案例,引入建筑力学的重要性。

2. 阐述建筑力学的基本概念和原理。

二、讲授新课1. 静力学的基本知识:讲解力的平衡条件、刚体的平衡、力矩等概念。

2. 材料的力学性质:介绍材料的基本力学性质,如弹性、塑性、脆性等。

3. 建筑结构的基本形式:讲解梁、板、柱等常见建筑结构的受力特点。

4. 建筑结构的受力分析:讲解建筑结构的受力分析方法,如内力图、剪力图、弯矩图等。

三、课堂练习1. 通过实例分析,让学生巩固所学知识。

2. 进行课堂练习,检验学生对建筑力学知识的掌握程度。

四、课堂讨论1. 针对典型工程案例,组织学生进行讨论,培养学生的团队合作精神和解决实际问题的能力。

2. 鼓励学生提出问题,共同探讨解决方法。

五、布置作业1. 布置课后作业,巩固所学知识。

2. 要求学生结合实际工程案例,运用所学知识进行计算和分析。

教学评价:1. 通过课堂练习和作业,了解学生对建筑力学知识的掌握程度。

2. 通过课堂讨论,评价学生的团队合作精神和解决实际问题的能力。

教学反思:1. 根据学生的学习情况,调整教学内容和方法。

2. 关注学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性。

3. 注重培养学生的实践能力和创新能力。

教学资源:1. 教科书:《建筑力学》2. 教学课件3. 实际工程案例4. 计算软件(如SAP2000、ANSYS等)备注:1. 本教案仅供参考,教师可根据实际情况进行调整。

2. 教学过程中,注重启发式教学,培养学生的创新思维。

建筑力学静力学课程教案

建筑力学静力学课程教案

建筑力学静力学课程教案一、教学目标1. 了解静力学的基本概念和原理,掌握力的合成与分解方法。

2. 学习支撑结构的受力分析,了解平衡条件及其应用。

3. 能够运用静力学知识解决建筑结构中的实际问题。

二、教学内容1. 静力学基本概念:力、作用点、力的表示方法。

2. 力的合成与分解:力的平行四边形法则、力的分解方法。

3. 支撑结构的受力分析:支座反力、力的矩、力偶。

4. 平衡条件:静力平衡、力矩平衡、平面力系的平衡。

5. 静力学在建筑结构中的应用实例分析。

三、教学方法1. 讲授法:讲解静力学基本概念、原理和方法。

2. 案例分析法:分析建筑结构中的实际问题,引导学生运用静力学知识解决问题。

3. 互动教学法:提问、讨论,激发学生思考,提高课堂参与度。

4. 实践操作法:引导学生进行力学实验,加深对静力学知识的理解。

四、教学准备1. 教案、PPT、教材等教学资料。

2. 黑色板、粉笔、教鞭等教学工具。

3. 力学实验器材:弹簧秤、细绳、杠杆等。

五、教学过程1. 导入新课:通过生活实例引入静力学概念,激发学生兴趣。

2. 讲解基本概念:力的定义、表示方法等。

3. 力的合成与分解:讲解力的平行四边形法则,演示力的分解方法。

4. 受力分析:分析支撑结构的受力情况,讲解支座反力、力的矩、力偶的概念。

5. 平衡条件:讲解静力平衡、力矩平衡、平面力系的平衡条件。

6. 实例分析:分析建筑结构中的实际问题,引导学生运用静力学知识解决问题。

7. 课堂互动:提问、讨论,巩固所学知识。

8. 力学实验:进行力学实验,加深对静力学知识的理解。

9. 总结:回顾本节课所学内容,强调重点、难点。

10. 布置作业:布置相关练习题,巩固所学知识。

六、教学评价1. 平时成绩:考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况。

2. 作业成绩:评价学生完成作业的质量,巩固所学知识。

3. 实验报告:评价学生在力学实验中的操作能力、分析问题解决问题的能力。

4. 期末考试:全面考察学生对静力学知识的掌握程度。

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湖南交通工程学院课程授课教案1.1.2 力的性质力的三要素表明:力是矢量,要用一条带有箭头的线段来表示(图1-1)。

课后小结本次课我们主要了解了工程力学的研究对象、研究任务和研究内容,并重点讲解了力的概念及性质,希望同学们课后多加复习和理解,为后面的学习打好基础。

湖南交通工程学院课程授课教案授课内容第一章力的概念及性质1.2 静力学基本公理教学目的及要求掌握静力学基本公理重点难点静力学基本公理参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授第一章静力学基础1.2 静力学基本公理1.2.1 二力平衡公理二力作用在同一刚体上,使刚体处于平衡状态的充要条件是:这两个力的大小相等、方向相反,且作用线沿同一直线。

二力平衡是一切平衡力系的基础。

建筑结构中受二力平衡的杆件很多,钢筋受拉平衡,柱子受轴向压力平衡都属于这一类。

1.2.2 力的平行四边形公理作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。

合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。

该法则指出,两个力合成不能简单地求算术和,而要用平行四边形法则求几何和,即矢量和,它是力系简化的基础(图1-3)。

F R=F1+F2,“+”表示矢量相加。

湖南交通工程学院课程授课教案教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授1、力的可传性图1-4(b)比1-4(a)增加了一对平衡力,且有F1=-F2=F(即三力的大小相同),作用线沿同一直线,根据加减平衡力系公理,显然图1-4(a)及图1-4(b)二力系为等效力系。

由于图1-4(b)中F2及F又可视为一平衡力系,将此平衡力系减去即成为图1-4(c)所示力系。

同理,图1-4(b)及图1-4(c)力系等效。

最终,图1-4(a)及图1-4(c)力系等效。

2、三力平衡汇交定理不平行的三个力若平衡,该三力必汇交于一点且在同一平面内。

此定理证明如下:若图1-5所示刚体上不平行的三个力F1,F2及F3处于平衡状态,根据力的平行四边形公理,考虑到力的可传性,显然F2及F3可合成为一个过交点D的力FR,此时三力平衡已变成为F1及FR的二力平衡。

根据二力平衡的条件,显然F1也必须通过F2及F3的交点D,因此三力若平衡必须交于一点。

由于FR及F2和F3在同一平面,且F1及FR在同一直线上,所以F1,F2和F3也必在同一平面内。

1.2.4 作用于反作用公理作用及反作用公理为:两物体间相互作用的力总是大小相等,方向相反,沿同一直线,并分别作用在这两个物体上。

这一公理是研究结构受力分析特别是绘制隔离体受力图的基础。

该公理中需强调的是,作用力及反作用力一定是分别作用于两个物体,且有作用力必定有反作用力;没有反作用力必定没有作用力,两者总是同时存在,又同时消失。

思考:作用及反作用力是否为一对平衡力?鸡蛋打石头,为什么碎的是鸡蛋?用手拍桌子,为什么手会痛?课后小结本次课我们主要学习了力的可传性、三力平衡汇交定理及作用力以反作用力公理,希望同学们课后多加复习及理解。

湖南交通工程学院学院课程授课教案课后小结本次课我们主要学习了荷载的概念及荷载的简化,希望同学们完成课堂上布置的作业,并加以复习。

湖南交通工程学院课程授课教案授课内容第1章力的概念及性质1.4 约束及约束反力教学目的及要求理解约束的概念及约束反力的画法重点难点约束反力的画法参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计1.4 约束和约束反力1.4.1 柔性约束由绳索、胶带、链条等形成的约束称为柔性约束。

这类约束只能限制物体沿柔索伸长方向的运动,只能受拉而不能受压,即只能限制物体沿绳索伸长方向的运动(限制离开约束),因此它对物体只有沿柔索方向的拉力,如图所示,常用符号为FT 。

1.4.2 光滑面约束当两物体直接接触,并可忽略接触处的摩擦时,约束只能限制物体在接触点沿接触面的公法线方向约束物体的运动,不能限制物体沿接触面切线方向的运动,故约束反力必过接触点沿接触面法向并指向被约束体,简称法向压力,通常用FN表示。

图中(a)和(b)所示分别为光滑曲面对刚体球的约束和齿轮传动机构中齿轮轮齿的约束。

思考:公法线方向是哪一个方向?课后习题第一题画约束反力1.4.3 光滑铰链约束铰链是工程上常见的一种约束。

它是在两个钻有圆孔的构件之间采用圆柱定位销所形成的连接,如图1-16所示。

门的活页、铡刀及刀架、起重机的动臂及机座的连接等,都是常见的铰链连接。

铰链连接限制杆件在平面内的任何移动,但不限制杆件绕铰链中心转动。

课后习题的第二题画约束反力湖南交通工程学院课程授课教案1.4.5 支座及其反力1、固定铰支座圆柱铰链连接的两个构件中,如果其中一个构件固定不动就构成了固定铰支座,如图(a)所示,其约束反力在垂直于铰链轴线的平面内,过销钉中心,方向不定,通常也用两个正交分力F x及F y表示,如图(b)所示。

(a)是桥梁上常用的理想固定铰支座。

2、可动铰支座在固定铰支座的底座及支撑面之间装上滚轴所形成的装置,称为可动铰支座,如图(a)所示。

其计算简图如图(b)所示。

可动铰支座反力只有一个F Ay,作用线垂直于支撑面,通过圆柱形销钉中心,通常为压力,如图(c)所示。

湖南交通工程学院课程授课教案4、定向支座定向支座又称滑动支座,其特点是只允许沿某一指定方向移动,因此其可以产生一个及移动方向垂直的反力和一个反力偶,方向待定,用字母R、M表示。

如图(a)为定向支座的示意图,像平板闸门的门槽、龙门架的滑道等均可视为定向支座。

1.5 物体的受力分析及受力图在受力分析时,首先应明确哪些物体是需要研究的,这些需研究的构件或结构被称为研究对象。

再将研究对象从结构系统中分离出来,单独画出该物体的简图,这一被单独分离出的研究对象称为隔离体。

恰当地选取研究对象,正确地画出构件的受力图是解决力学问题的关键。

画受力图的具体步骤如下。

(1)明确研究对象,画出分离体;(2)在分离体上画出全部主动力;湖南交通工程学院课程授课教案和平面任意力系。

(1)平面汇交力系:力系中各力的作用线在同平面内且相交于同一点。

(2)平面平行力系:力系中各力的作用线在同平面内且互相平行。

(3)平面任意力系:力系中各力的作用线共面,但既不完全平行、也不完全相交。

2.2 平面汇交力系简化的方法力系的简化又叫力的合成,是在等效作用的前提下,用最简单的结果来替代原力系的作用。

2.2.1 几何法如图2-4(a)所示,在刚体上作用一汇交力系,汇交点为刚体上的O点。

根据力的可传性原理,将各力沿作用线移至汇交点,成为共点力系,然后根据平行四边形法则,依次将各力两两合成,求出作用在O 点的合力R。

实际上,也可以连续应用力的三角形法则,逐步将力系的各力合成,求出合力R,如图2-4(b)所示。

思考:运用几何法对平面汇交力系进行简化,其简化湖南交通工程学院课程授课教案湖南交通工程学院课程授课教案湖南交通工程学院课程授课教案力使物体绕矩心逆时针转动为正,顺时针转动为负。

讨论:1)力矩的大小和转向及矩心位置有没有关?同一力对不同矩心的力矩是否相同?2)力的大小等于零或力的作用线过矩心时,力矩为多大?3)力的作用点沿其作用线移动时,力对点之矩变不变?4)互相平衡的两个力对同一点之矩的代数和为多少?书上例题2-8讲解课后小结课后复习说明:教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份。

重复班授课不另填写教案。

湖南交通工程学院课程授课教案授课内容第2章平面力系的平衡及简化2.3 平面力偶系教学目的及要求掌握力矩的计算方法和性质重点难点力矩的计算参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计先复习上次课内容2.3 平面力偶系2.3.1 力矩2、力对轴之矩如图所示,在力的作用下,物体绕矩心O转动也可以看成是物体绕过O点及力矩平面垂直的轴线的转动,所以,平面内力对O点之矩可以看成是空间力对z轴之矩。

力F对z轴之矩用符号Mz(F)表示。

Mz(F)=MO(F2)=±F2d当力的作用线及转轴平行或相交时,力对轴之矩为零3、合力矩定理湖南交通工程学院学院课程授课教案湖南交通工程学院学院课程授课教案湖南交通工程学院学院课程授课教案附加力偶的矩等于原来的力F对点B的矩。

在前面的学习中了解到,作用及刚体上的力可沿其作用线平移到刚提上任意一点,而不改变原力对刚体的作用效应。

显然,如果力离开其作用线,平行移到该刚体上任意一点,就会改变它对刚体的作用效应。

如果我们在原力系上加一个平衡力系,则不会改变原力系的运动状态。

证明:如图(a)所示,在刚体上A点作用有力F,由加减平衡力系公理,在刚体的任意一点B加上平衡力系F′=-F″,并令F=F′=-F″,如2-1(b)所示,则F和F″构成一个力偶,其矩为:M=±Fd=M B(F)则力F平行移动到点B,同时附加一力偶M。

如图(c)所示,证毕。

力的平移定理表明:一个力可及同一平面内的一个力和力偶等效,也就是一个力可以分解为作用在同一平面内的一个力和力偶。

反之,作用在同一平面内的一个力和一个力偶也可以合成为一个合力。

讨论:偏心受压柱和轴心受压柱哪一个更容易受到破坏?为什么?课后小结课后复习湖南交通工程学院学院课程授课教案授课内容第2章平面力系的平衡及简化2.4 平面一般力系教学目的及要求平面一般力系向作用面内任意一点简化的方法和结果重点难点平面一般力系向作用面内任意一点简化的方法和结果参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计先复习上次课内容2.4 平面一般力系2.4.2 平面一般力系向作用面内任一点简化1、简化方法和结果我们知道,平面汇交力系可以合成为一个合力,平面力偶系可以合称为一个合力偶。

为了讨论平面一般力系的合成,利用力的平移定理,将平面一般力系的各力向其作用面内任一点平移。

如图所示,在物体上作用有一平面一般力系,在其作用面内任选一点O,将力系中各力都平移到O点,根据力的平移定理,可得到一个作用于O点的平面汇交力系和一个附加平面力偶系。

任选的O点称为简化中心。

将平面一般力系中各力向简化中心平移,同时附加上一个力偶系,称为力系向作用面内任一点简化。

2、主矢和主矩平面任意力系向力系所在平面内任意一点简化,得到主矢和主矩,如图2-8(c)所示,主矢的大小和方向只及原力系中各力的大小和方向有关,及简化中心的位置无关,其作用线经过简化中心;而主矩的大小建筑力学静力学课程教案和转向不仅及原力系中各力的大小和方向有关,一般还和简化中心的位置有关。

3、简化结果的讨论(1)当F′R=0,M O≠0时,简化为一个力偶。

显见:作用在简化中心O点的平面汇交力系F′1、F′2、…、F′n是一个平衡力系,可以减去。

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