工程力学课件(1)
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工程力学ppt课件
拉伸过程中，材料可能发生弹性变形 、塑性变形或断裂；压缩过程中，材 料同样可能发生弹性变形、塑性变形 或屈曲。
剪切与扭转
剪切与扭转是研究材料在剪切和扭矩作用下的行为。
在剪切力作用下，材料可能发生剪切屈服和剪切断裂；在扭矩作用下，材料可能 发生扭转变形和扭断。
弯曲与失稳
弯曲与失稳是研究材料在弯曲和不稳定状态下的行为。
航空航天器的轻质结构易受到 气动力的影响，导致结构振动 和失稳。动力学分析确保飞行 器的安全性和稳定性。
推进系统动力学
火箭和航空发动机的稳定性直 接影响飞行器的性能和安全性 。推进系统动力学研究燃烧、 流动和振动等复杂因素。
姿态控制与稳定性
航天器在空间中的稳定姿态控 制是实现有效任务的关键。动 力学模型用于预测和控制航天 器的姿态变化。
工程力学ppt课件
汇报人：文小库
2023-12-31
CONTENTS
• 工程力学概述 • 静力学基础 • 动力学基础 • 材料力学 • 工程力学的实际应用
01
工程力学概述
定义与特点
定义
工程力学是研究物体运动规律和力的 关系的学科，为工程设计和实践提供 理论基础和技术支持。
特点
工程力学具有理论性强、实践应用广 泛、与多学科交叉融合等特点。
多体动力学与柔性结构分 析
考虑航天器中各部件的相互作 用，以及柔性结构在力矩和推 力作用下的响应。
车辆的行驶稳定性分析
轮胎与地面相互作用 研究轮胎与不同类型地面的相互 作用，以及由此产生的摩擦力和 反作用力。
操控性与稳定性控制 利用现代控制理论和方法，通过 主动或半主动控制系统来提高车 辆的操控性和行驶稳定性。
当材料受到弯曲力时，可能发生弯曲变形和弯曲断裂；失稳是指材料在某些条件下失去稳定性，可能 导致结构破坏。
剪切与扭转
剪切与扭转是研究材料在剪切和扭矩作用下的行为。
在剪切力作用下，材料可能发生剪切屈服和剪切断裂；在扭矩作用下，材料可能 发生扭转变形和扭断。
弯曲与失稳
弯曲与失稳是研究材料在弯曲和不稳定状态下的行为。
航空航天器的轻质结构易受到 气动力的影响，导致结构振动 和失稳。动力学分析确保飞行 器的安全性和稳定性。
推进系统动力学
火箭和航空发动机的稳定性直 接影响飞行器的性能和安全性 。推进系统动力学研究燃烧、 流动和振动等复杂因素。
姿态控制与稳定性
航天器在空间中的稳定姿态控 制是实现有效任务的关键。动 力学模型用于预测和控制航天 器的姿态变化。
工程力学ppt课件
汇报人：文小库
2023-12-31
CONTENTS
• 工程力学概述 • 静力学基础 • 动力学基础 • 材料力学 • 工程力学的实际应用
01
工程力学概述
定义与特点
定义
工程力学是研究物体运动规律和力的 关系的学科，为工程设计和实践提供 理论基础和技术支持。
特点
工程力学具有理论性强、实践应用广 泛、与多学科交叉融合等特点。
多体动力学与柔性结构分 析
考虑航天器中各部件的相互作 用，以及柔性结构在力矩和推 力作用下的响应。
车辆的行驶稳定性分析
轮胎与地面相互作用 研究轮胎与不同类型地面的相互 作用，以及由此产生的摩擦力和 反作用力。
操控性与稳定性控制 利用现代控制理论和方法，通过 主动或半主动控制系统来提高车 辆的操控性和行驶稳定性。
当材料受到弯曲力时，可能发生弯曲变形和弯曲断裂；失稳是指材料在某些条件下失去稳定性，可能 导致结构破坏。
《工程力学绪论》课件
工程力学在飞行器设计中至关重要， 确保飞行器的气动性能、结构强度和 稳定性。
工程力学在载人航天中发挥关键作用 ，保障航天员的生命安全和航天器的 可靠性。
航天器设计
在航天器设计中，工程力学用于分析 复杂的外太空环境对航天器结构和性 能的影响。
其他领域
车辆工程
01
工程力学在车辆工程中用于分析车辆结构的受力情况、优化设
材料力学与结构力学的发展
19世纪中叶以后，材料力学和结构力学逐渐发展成熟，为工程实 践提供了重要的理论支持。
现代工程力学
20世纪以来，随着科技的不断进步，工程力学与数学、物理学等 学科交叉融合，形成了许多新的分支领域。
工程力学的未来趋势
1 2
跨学科融合
工程力学将与生物学、化学、环境科学等学科进 一步交叉融合，开拓新的研究领域和应用方向。
04
工程力学的研究方法
理论分析法
总结词
基于数学和物理原理，通过逻辑推理和公式 推导，揭示力学现象的本质和规律。
详细描述
理论分析法是工程力学中最为基础和重要的 研究方法之一。它基于数学和物理的基本原 理，通过逻辑推理和公式推导，对力学现象 进行深入分析和解释。通过理论分析，可以 揭示力学现象的本质和内在规律，预测物体 在受力作用下的行为和变化。
计，提高车辆的安全性和性能。
水利工程
02
在水利工程中，工程力学用于分析水工结构的稳定性、安全性
以及优化设计方案。
核能工程
03
在核能工程中，工程力学用于评估核反应堆和相关设施的结构
强度、安全性和稳定性。
THANKS
感谢观看
05
工程力学的应用领域
建筑领域
01
02
工程力学1完整(重庆大学版)64533ppt课件
• （2）屈服阶段（bc段） • （3）强化阶段(cd段) • （4）局部变形阶段(dｅ段)
出版社 经管分社
图5.14
28.04.2020
.
86
工程力学
• (5)延伸率和断面收缩率
图5.15
28.04.2020
.分社
• 5.5.2 其他塑性材料拉伸时的力学性能
• （3）构件应有足够的稳定性
• 4.2 可变形固体及其基本假设
• （1）连续性假设
28.04.2020
.
67
工程力学
• （2）均匀性假设 • （3）各向同性假设 • （4）小变形假设 • 4.3 杆件变形的基本形式 • （1）拉伸和压缩 • （2）剪切 • （3）扭转 • （4）弯曲
28.04.2020
出版社 经管分社
28.04.2020
.
1
工程力学
工程力学
主 编：陈天富 冯贤桂
出版社 经管分经社管分社
ISBN-978-7-5624-4419-0
28.04.2020
.
出版社
2
工程力学
出版社 出经版管社分社经管分社
绪论
• 0.1 工程力学的研究任务及内容
• 工程力学是一门研究物体机械运动和构件 强度、刚度及稳定性的学科,它主要包括
• 1.5.2 工程中常见的约束
• (1)柔性约束
• (2)光滑接触面约束
28.04.2020
.
23
工程力学
出版社 经管分社
图1.20
28.04.2020
.
24
工程力学
28.04.2020
出版社 经管分社
图1.21
.
图1.22 25
出版社 经管分社
图5.14
28.04.2020
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86
工程力学
• (5)延伸率和断面收缩率
图5.15
28.04.2020
.分社
• 5.5.2 其他塑性材料拉伸时的力学性能
• （3）构件应有足够的稳定性
• 4.2 可变形固体及其基本假设
• （1）连续性假设
28.04.2020
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67
工程力学
• （2）均匀性假设 • （3）各向同性假设 • （4）小变形假设 • 4.3 杆件变形的基本形式 • （1）拉伸和压缩 • （2）剪切 • （3）扭转 • （4）弯曲
28.04.2020
出版社 经管分社
28.04.2020
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1
工程力学
工程力学
主 编：陈天富 冯贤桂
出版社 经管分经社管分社
ISBN-978-7-5624-4419-0
28.04.2020
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出版社
2
工程力学
出版社 出经版管社分社经管分社
绪论
• 0.1 工程力学的研究任务及内容
• 工程力学是一门研究物体机械运动和构件 强度、刚度及稳定性的学科,它主要包括
• 1.5.2 工程中常见的约束
• (1)柔性约束
• (2)光滑接触面约束
28.04.2020
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工程力学
出版社 经管分社
图1.20
28.04.2020
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24
工程力学
28.04.2020
出版社 经管分社
图1.21
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图1.22 25
工程力学第一章静力学基础知识ppt课件
§1-2 静力学公理
力的三角形——将力矢F1、F2首尾相接（两个 力的前后次序任意）后，再用线段将其封闭构成一 个三角形。封闭边代表合力FR。这一力的合成方法 称为力的三角形法则。
FR = F1 + F2
力的三角形法则
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
接触面面积较大不能忽略时，则力在整个接触面上 分布作用，将受力合理抽象与简化为分布力。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
集中力
分布力
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
4．力的三要素
大小 方向 作用点
力的三要素
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
夹紧力作用点的选择
夹紧力作用点的选择
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三力构件——只受共面的三个力作用而平衡的物体。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
力的三角形——将力矢F1、F2首尾相接（两个 力的前后次序任意）后，再用线段将其封闭构成一 个三角形。封闭边代表合力FR。这一力的合成方法 称为力的三角形法则。
FR = F1 + F2
力的三角形法则
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
接触面面积较大不能忽略时，则力在整个接触面上 分布作用，将受力合理抽象与简化为分布力。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
集中力
分布力
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
4．力的三要素
大小 方向 作用点
力的三要素
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
夹紧力作用点的选择
夹紧力作用点的选择
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三力构件——只受共面的三个力作用而平衡的物体。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
梁的弯曲(工程力学课件)
02 弯曲的内力—弯矩与剪力
3-3截面
M 3 q 2a a 2qa 2
4-4截面
qa 2
5qa 2
2
M 4 FB 2a M C
3qa
2
2
5-5截面
qa 2
M 5 FB 2a
2
02 弯曲的内力—弯矩与剪力
由以上计算结果可以看出：
（1）集中力作用处的两侧临近截面的弯矩相同，剪力不同，说明剪力在
后逐段画出梁的剪力图和弯矩图。
04 弯矩、剪力与载荷集度之间的关系
例8 悬臂梁AB只在自由端受集中力F作用，如图（a）所示，
试作梁的剪力图和弯矩图。
解：
1-1截面： Q1＝-F M1＝0
2-2截面： Q1＝-F M1＝－Fl
04 弯矩、剪力与载荷集度之间的关系
例9 简支梁AB在C点处受集中力F作用，如图（a）所示，作此梁的剪力
（2）建立剪力方程和弯矩方程；
（3）应用函数作图法画出剪力Q（x），弯矩M（x）的图线，即为剪力
图和弯矩图
03 弯矩图和剪力图
例9.3 悬臂梁AB在自由端B处受集中载荷F作用，如图（a）所示，试作
其剪力图和弯矩图。
解 ：（1）建立剪力方程和弯矩方程
() = ( < < )
() = −( − ) ( ≤ ≤ )
方程和弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。
解：（1）求支反力
（2）建立剪力方程和弯矩方程
03 弯矩图和剪力图
（3）绘制剪力图、弯矩图
计算下列5个截面的弯矩值：
03 弯矩图和剪力图
二、用简便方法画剪力图、弯矩图 (从梁的左端做起)
1.无载荷作用的梁段上 剪力图为水平线。 弯矩图为斜直线（两点式画图）。
《工程力学》课件——01 力的平移及平面任意力系向一点的简化
X
Z
Y
感谢聆听！
《 力的平移及平面任意力系向一点的简化 》
X
Z
Y
《工程力学》
《 力的平移及平面任意力系向一点的简化 》
PART
1
力的平移定理
力的平移定理简单力系等效替来自复杂力系==F=F'=F〞
力的平移定理 作用在刚体上的力 F，可以平移到同一刚体上的任一点 O，但必须附加一个 力偶，其力偶矩等于力F对新作用点 O 之矩
PART
2
平面任意力系的简化
平面任意力系的简化
平面任意力系的简化
例题
已知：梁的A端是固定端支座 试求：用力系向某点简化的方法说明固定端支座的反力情况
A
平面任意力系的简化
例题
已知：梁的A端是固定端支座 试求：用力系向某点简化的方法说明固定端支座的反力情况
解：
固定端处约束力向固 定端点A处简化
得到一个力FA 得到一个力偶MA
将力FA分解为正交 反量FAx和FAy
原力系的主矢
O
O
O
原力系对简化中心O的主矩
对平面任意力系向一点的简化 R′ = F1′ + F2′ + … + Fn′ = F1 + F2 + … + Fn = ∑Fi" M′O = m1 + m2 + … + mn = MO (F1) + MO (F2) + … + MO (Fn) = ∑MO (Fn)
工程力学1绪论课件
工程力学1绪论课件
目 录
• 引言 • 工程力学概述 • 工程力学的历史与发展 • 工程力学的学习方法 • 结语
01 引言
课程背景
工程力学是研究物体运动规律和力的 关系的学科，是工程技术和科学研究 的重要基础。
工程力学在各个工程领域中都有性、稳定性和经济 性有着重要的影响。
工程力学的发展趋势
多学科交叉融合
工程力学将与材料科学、计算机 科学、环境科学等学科进一步交 叉融合，拓展研究领域和应用范
围。
数值模拟与智能化
随着计算能力的提升，数值模拟 在工程力学中将发挥越来越重要 的作用。同时，智能化技术的应 用将进一步提高工程力学的分析
效率和精度。
实验与理论相结合
实验研究与理论分析在工程力学 中相辅相成。未来研究将更加注 重实验与理论的有机结合，以解
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
ABCD
注重课堂听讲
在上课时应认真听讲，积极思考，及时记录重点和难点 。
与同学和老师交流
与同学和老师交流有助于发现学习中存在的问题，及时 解决疑惑。
05 结语
总结课程重点
01
02
03
04
掌握工程力学的基本概念和原 理。
理解工程力学在工程实践中的 应用和重要性。
熟悉工程力学的分析方法和计 算技巧。
决复杂工程问题。
04 工程力学的学习方法
学习工程力学的意义
掌握工程实践中的基本原理和概念
工程力学是工程学科中的基础学科，学习工程力学有助于掌握工程实践中的基本原理和概 念，为后续的专业课程学习打下基础。
培养解决实际问题的能力
工程力学的学习过程强调理论联系实际，通过解决实际问题来培养分析和解决问题的能力 ，提高综合素质。
目 录
• 引言 • 工程力学概述 • 工程力学的历史与发展 • 工程力学的学习方法 • 结语
01 引言
课程背景
工程力学是研究物体运动规律和力的 关系的学科，是工程技术和科学研究 的重要基础。
工程力学在各个工程领域中都有性、稳定性和经济 性有着重要的影响。
工程力学的发展趋势
多学科交叉融合
工程力学将与材料科学、计算机 科学、环境科学等学科进一步交 叉融合，拓展研究领域和应用范
围。
数值模拟与智能化
随着计算能力的提升，数值模拟 在工程力学中将发挥越来越重要 的作用。同时，智能化技术的应 用将进一步提高工程力学的分析
效率和精度。
实验与理论相结合
实验研究与理论分析在工程力学 中相辅相成。未来研究将更加注 重实验与理论的有机结合，以解
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
ABCD
注重课堂听讲
在上课时应认真听讲，积极思考，及时记录重点和难点 。
与同学和老师交流
与同学和老师交流有助于发现学习中存在的问题，及时 解决疑惑。
05 结语
总结课程重点
01
02
03
04
掌握工程力学的基本概念和原 理。
理解工程力学在工程实践中的 应用和重要性。
熟悉工程力学的分析方法和计 算技巧。
决复杂工程问题。
04 工程力学的学习方法
学习工程力学的意义
掌握工程实践中的基本原理和概念
工程力学是工程学科中的基础学科，学习工程力学有助于掌握工程实践中的基本原理和概 念，为后续的专业课程学习打下基础。
培养解决实际问题的能力
工程力学的学习过程强调理论联系实际，通过解决实际问题来培养分析和解决问题的能力 ，提高综合素质。
工程力学课件-图文全
F
G
FN2
G
约束力 特点 ：
①大小常常是未知的；
FN1
②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；
③作用点在物体与约束相接触的那一点。
二、约束类型和确定约束反力方向的方法： 1. 柔索：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
绳索类只能受拉， 约束反力作用在接触点， 方向沿绳索背离物体。
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
T
F1 F2
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
F2 F1
A
柔索约束
胶带构成的约束
柔绳约束
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
链条构成的约束
柔绳约束
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
柔索
绳索、链条、皮带
2 光滑支承面约束
约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体
P P
N
N
NB NA
N
N
凸轮顶杆机构
3 光滑圆柱铰链约束
固定铰支座：物体与固定在地基或机架上的支座 有相同直径的孔，用一圆柱形销钉联结起来，这 种构造称为固定铰支座。 中间铰：如果两个有孔物体用销钉连接 轴承：
光滑圆柱铰链约束
FN FN
Fx FN Fy
圆柱铰链 A
YA
A
XA
A
约束反力过铰链中心，用XA、YA表
一、概念
§1-3 约束与约束反力
自由体： 位移不受限制的物体叫自由体。
非自由体： 位移受限制的物体叫非自由体。
约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。 （这里，约束是名词，而不是动词的约束。）
约束力：约束与非自由体接触相互产生了作用力，约束作用于 非自由体上的力叫约束力或称为约束反力。
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是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动 的状态。
语言资格考试PPT
4
三、力的概念
1．定义：力是物体间的相互机械作用。
2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。
3. 力的三要素：大小，方向，作用点
4.力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN)
FA
语言资格考试PPT
绳索类只能受拉， 约束反力作用在接触点， 方向沿绳索背离物体。
语言资格考试PPT
17
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
T
语言资格考试PPT
F1
F2
18
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
F2 F1
A
语言资格考试PPT
19
柔索约束
胶带构成的约束
语柔言绳资格约考束试PPT
20
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
语言资格考试PPT
13
一、概念
§1-3 约束与约束反力
自由体： 位移不受限制的物体叫自由体。
语言资格考试PPT
14
非自由体： 位移受限制的物体叫非自由体。
语言资格考试PPT
15
约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。 （这里，约束是名词，而不是动词的约束。）
5
5. 力系：是指作用在物体上的一群力。 6. 等效力系：两个力系的作用效果完全相同。F1 7. 力系的简化：用一个简单力系等效代替一个
复杂力系。 8. 合力：如果一个力与一个力系等效，则称这
个力为力系的合力。 9. 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我
们称这个力系为平衡力系。
F3 C AB F2
∴ FR , F3也为平衡力系。
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
∴
三力
F1 , F2
,
F3
必汇交，且共面。
语言资格考试PPT
FR
11
公理4 作用力和反作用力定律
等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [例] 吊灯
语言资格考试PPT
12
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成 刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
FR
FR
FR F1 F2
语言资格考试PPT
力的三角形法则
10
推论2：三力平衡汇交定理
刚体受三力作用而平衡，若其中两 力作用线汇交于一点，则另一力的作 用线必汇交于同一点，且三力的作用 线共面。（必共面，在特殊情况下， 力在无穷远处汇交—平行力系。）
[证] ∵ F1 , F2 , F3 为平衡力系，
固定铰支座
上摆
销钉
下摆
语言资格考试PPT
27
固定铰支座
语言资格考试PPT
28
固定铰支座
铰
语言资格考试PPT
29
固定铰支座
语言资格考试PPT
30
中间铰
铰
语言资格考试PPT
31
中间铰
销钉 语言资格考试PPT
32
约束力表示：
简化表示：
语言资格考试PPT
33
4 活动铰支座（辊轴支座）
在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使 支座沿固定支承面滚动。
语言资格考试PPT
2
第一章 静力学基本概念与物体受力分析
§1–1 静力学基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束与约束反力 §1–4 物体的受力分析与受力图
语言资格考试PPT
3
第一章 静力学基本概念与物体受力分析 §1-1 静力学基本概念
一.刚体
就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
二.平衡
约束力：约束与非自由体接触相互产生了作用力，约束作用于 非自由体上的力叫约束力或称为约束反力。
F
G
FN2
G
约束力 特 点：
①大小常常是未知的；
FN1
②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；
③作用点在物体语与言资约格束考试相PPT接触的那一点。
16
二、约束类型和确定约束反力方向的方法： 1. 柔索：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
语言资格考试PPT
34
活动铰支座
上摆
销钉
滚轮
底板
语言资格考试PPT
35
活动铰支座
语言资格考试PPT
36
活动铰支座
其它表示
A
B
C
FA
FB
FC
A
C
B
FA
FB
FC
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6
§1-2 静力学基本公理
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实 践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：
这两个力大小相等 | F1 | = | F2 |
F2
方向相反 F1 = –F2
刚体
固定铰支座：物体与固定在地基或机架上的支座 有相同直径的孔，用一圆柱形销钉联结起来，这 种构造称为固定铰支座。 中间铰：如果两个有孔物体用销钉连接 轴承：
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光滑圆柱铰链约束
FN FN
Fx FN Fy
圆柱铰链 A
YA
A
XA
A
约语言束资格反考力试PP过T 铰链中心，用XA、YA2表6 示
第一篇 静力学
第一章 静力学基本概念与物体受力分析 第二章 汇交力系 第三章 力偶系 第四章 平面任意力系 第五章 空间任意力系 第六章 静力学专题——桁架、摩擦、重心
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1
引言
静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。
静力学主要研究： 物体的受力分析； 力系的简化； 力系的平衡条件及其应用。
作用在同一直线上，
F1
作用于同一个物体上。
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7
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的。 ②对变形体(或多体中)来说，上面的条件只是必要条件。
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
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8
公理2 加减平衡力系原理
在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原 力系对刚体的作用。
链条构成的约束
语柔言绳资格约考束试PPT
21
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
柔索
绳索、语链言资条格考、试PPT皮带
22
2 光滑支承面约束
约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体
P P
N
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23
凸轮顶杆机构
N
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3 光滑圆柱铰链约束
推论1：力的可传性原理 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的效应。
因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线。
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9
公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力 也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构 成的平行四边形的对角线来表示。
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4
三、力的概念
1．定义：力是物体间的相互机械作用。
2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。
3. 力的三要素：大小，方向，作用点
4.力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN)
FA
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绳索类只能受拉， 约束反力作用在接触点， 方向沿绳索背离物体。
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约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
T
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F1
F2
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约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
F2 F1
A
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柔索约束
胶带构成的约束
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约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
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一、概念
§1-3 约束与约束反力
自由体： 位移不受限制的物体叫自由体。
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非自由体： 位移受限制的物体叫非自由体。
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15
约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。 （这里，约束是名词，而不是动词的约束。）
5
5. 力系：是指作用在物体上的一群力。 6. 等效力系：两个力系的作用效果完全相同。F1 7. 力系的简化：用一个简单力系等效代替一个
复杂力系。 8. 合力：如果一个力与一个力系等效，则称这
个力为力系的合力。 9. 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我
们称这个力系为平衡力系。
F3 C AB F2
∴ FR , F3也为平衡力系。
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
∴
三力
F1 , F2
,
F3
必汇交，且共面。
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FR
11
公理4 作用力和反作用力定律
等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [例] 吊灯
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公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成 刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
FR
FR
FR F1 F2
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力的三角形法则
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推论2：三力平衡汇交定理
刚体受三力作用而平衡，若其中两 力作用线汇交于一点，则另一力的作 用线必汇交于同一点，且三力的作用 线共面。（必共面，在特殊情况下， 力在无穷远处汇交—平行力系。）
[证] ∵ F1 , F2 , F3 为平衡力系，
固定铰支座
上摆
销钉
下摆
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固定铰支座
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28
固定铰支座
铰
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29
固定铰支座
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中间铰
铰
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中间铰
销钉 语言资格考试PPT
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约束力表示：
简化表示：
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4 活动铰支座（辊轴支座）
在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使 支座沿固定支承面滚动。
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2
第一章 静力学基本概念与物体受力分析
§1–1 静力学基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束与约束反力 §1–4 物体的受力分析与受力图
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第一章 静力学基本概念与物体受力分析 §1-1 静力学基本概念
一.刚体
就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
二.平衡
约束力：约束与非自由体接触相互产生了作用力，约束作用于 非自由体上的力叫约束力或称为约束反力。
F
G
FN2
G
约束力 特 点：
①大小常常是未知的；
FN1
②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；
③作用点在物体语与言资约格束考试相PPT接触的那一点。
16
二、约束类型和确定约束反力方向的方法： 1. 柔索：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
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活动铰支座
上摆
销钉
滚轮
底板
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活动铰支座
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活动铰支座
其它表示
A
B
C
FA
FB
FC
A
C
B
FA
FB
FC
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§1-2 静力学基本公理
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实 践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：
这两个力大小相等 | F1 | = | F2 |
F2
方向相反 F1 = –F2
刚体
固定铰支座：物体与固定在地基或机架上的支座 有相同直径的孔，用一圆柱形销钉联结起来，这 种构造称为固定铰支座。 中间铰：如果两个有孔物体用销钉连接 轴承：
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光滑圆柱铰链约束
FN FN
Fx FN Fy
圆柱铰链 A
YA
A
XA
A
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第一章 静力学基本概念与物体受力分析 第二章 汇交力系 第三章 力偶系 第四章 平面任意力系 第五章 空间任意力系 第六章 静力学专题——桁架、摩擦、重心
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引言
静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。
静力学主要研究： 物体的受力分析； 力系的简化； 力系的平衡条件及其应用。
作用在同一直线上，
F1
作用于同一个物体上。
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说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的。 ②对变形体(或多体中)来说，上面的条件只是必要条件。
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
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公理2 加减平衡力系原理
在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原 力系对刚体的作用。
链条构成的约束
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约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
柔索
绳索、语链言资条格考、试PPT皮带
22
2 光滑支承面约束
约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体
P P
N
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凸轮顶杆机构
N
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3 光滑圆柱铰链约束
推论1：力的可传性原理 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的效应。
因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线。
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公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力 也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构 成的平行四边形的对角线来表示。