工程力学静力学总结课件.ppt

A,1,一、基本概念,【总结】,1力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的机械 运动状态发生变化，或者使物体发生变形。力的三要素为：力的大小、力的方向和力的作用点。,2刚体是指在任何情况下都不发生变形的物体。即在力的作 用下体积和形状都不发生改变的物体。,二、静力学公理,公理1 二力平衡公理,作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是：这两 个力大小相等，方向相反，并作用于在同一直线。,二力杆,第一章 静力学的基本概念 受力图,A,2,【总结】,公理2 加减平衡力系公理,在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去一个平 衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。,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，可以合成为一个合力。合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向是以这两个 力为边所作的平行四边形的对角线来表示。,公理4 作用和反作用定律,两个物体间的作用和反作用力，总是大小相等、方向相 反、作用在同一直线，分别作用在两个物体上。,推理1：力的可传性,推理2：三力平衡必交于一点,A,3,【总结】,三、约束和约束力,限制非自由体某些位移的周围物体，称为约束。约束对非自由体施加的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。,（5）固定端约束一对正交分力，一个力偶,A,4,四、物体的受力分析和受力图,1.选定研究对象，并单独画出其分离体图。,2.画出分离体上所受的全部主动力。,3.在分离体的每一处约束处，按约束类型逐一画出约束力。,受力图的画法步骤：,受力图的注意点：,1.注意作用力方向一旦假定，其对应反作用力方向一定相反。,2.注意二力构件的判断，按二力构件画其受力图。,3.物体与物体为拆分出相互作用的力称为内力，内力一律不画在受力图上。,4.受力分析过程不需要文字写出，按要求画出受力图即可。,A,5,【总结】,一、平面汇交力系的合力,（1）几何法：根据力多边形法则，合力矢为,合力作用线通过汇交点。,（2）解析法：合力的解析表达式为,第二章 平面汇交力系,A,6,【总结】,二、平面汇交力系的平衡条件,（1）平衡的必要和充分条件：,（2）平衡的几何条件：,平面汇交力系的力多边形自行封闭,（3）平衡的解析条件（平衡方程）：,A,7,【总结】,一、平面内的力对点O之矩是代数量,一般以逆时针转向为正，反之为负。,二、力偶和力偶矩,力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。力偶没有合力，也不能用一个力来平衡。,平面力偶对物体的作用效应决定于力偶矩M的大小和转向,力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩，力偶矩与矩心的位置无关。,第三章 力矩 平面力偶系,A,8,【总结】,四、平面力偶系的合成与平衡,合力偶矩等于各分力偶矩的代数和，即,平面力偶系的平衡条件为：,三、同平面内力偶的等效定理,在同平面内的两个力偶，如果力偶矩相等彼此等效。力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。,A,9,【总结】,一、力线平移定理：,平移一力的同时必须附加一力偶，附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩。,二、平面一般力系的简化 主矢和主矩,一般情况下，可得一个力和一个力偶，这个力等于该力系的主矢，即,这个力偶的矩等于该力系对于简化中心的主矩，即,作用线通过简化中心。,第四章 平面一般力系,A,10,【总结】,三、平面一般力系简化结果,合力作用线离简化中心的距离,A,11,四、平面任意力系平衡的必要和充分条件是：力系的主矢和对于任一点的主矩都等于零，即,平面任意力系平衡方程的一般形式为,【总结】,A,12,【总结】,二力矩式,其中：A、B两点的连线不能与x轴垂直,三力矩式,其中：A、B、C三点不能选在同一直线上。,A,13,【总结】,一、力在空间直角坐标轴上的投影,（6-1a）,第五章 空间力系,二、力对点之矩矢,A,14,三、力对轴之矩,力与轴相交或与轴平行（力与轴在同一平面内），力对该轴的矩为零。符号：右手螺旋法。,四、空间力偶矩矢,力偶矢量可以上下、左右移动。,A,15,【总结】,五、空间力系的平衡方程,空间一般力系：,空间平行力系：,