静力学引言、静力学公理与物体受力分析.ppt

主讲教师:福建农林大学 冯辉荣 副教授,工程力学,一、学习建议,3.正确对待作业,着重培养能力,2.有效做好笔记,合理运筹时间,4.注重工科教学中的“养成教育”,5.主要参考书目(将发至同学公共信箱),6.充分利用图书馆,二、成绩的评定,1.平时作业10%,出勤 5%2.期中考试 15%3.期末考试 70%4.平时奖励分为5分封顶,加入平时总分中，平时成绩为30分封顶,绪论,工程力学：理论力学与材料力学主要任务：研究物体机械运动规律以及构件的强度、刚度和稳定性的一门课程。地位：重要的专业基础课程。,工程力学学,静力学学,材料力学,少学时工程力学包括以下二部分,工程力学被广泛的应用于:机械、土建、交通、水利、航空、军事及生物力学等各个方面。,土木建筑,艾菲尔铁塔,正在施工的高层建筑,桥梁,钢结构桥梁,长江三峡工程,水利,海洋石油钻井平台,工程机械（挖掘机）,工程机械（铲土车）,汽车,航空工程,航空母舰,军事,工程爆破,静力学,受力分析,平衡条件,静力学主要内容：,力系简化,1、受力分析：分析物体（包括物体系）受哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图。,2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替一个复杂力系。,3、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题。,第一篇 静力学 第一章 静力学基础与物体受力分析 第二章 平面汇交力系 第三章 力矩与平面力偶系 第四章 平面任意力系 第五章 考虑摩擦时的平衡问题,受力分析,概念,约束,第一章 静力学基础与物体受力分析,公理,2、力：物体间相互的机械作用，作用效果使物体的机械运动状态发生改变。,1）力的表示：F2）力的三要素：大小、方向、作用点。力是矢量。3）力的单位：N，KN,11 几个基本概念,1、刚体：绝对不变形的物体，或物体内任意两点间的距离不改变的物体。,3、力系：作用在物体上的一群力的总称。等效力系、平衡力系等 力的分类：集中力、分布力,4、平衡：物体相对于惯性参考系（如地面）静止 或作匀速直线运动。,11 几个基本概念,12 静力学公理,公理1 力的平行四边形法则,矢量表达式：,此公理表明了最简单力系的简化规律，它是复杂力系简化的基础。,作图时为了简便，可将力的平行四边形法则转化为力的三角形法则。推论:力的多边形法则,公理2 二力平衡公理,刚体 二力作用下保持平衡的充要条件是：这两个力等值、相反、共线。（同物）,矢量式为：,*二力构件：仅受两个力并处于平衡的构件。,二力构件所受的“二力”必有等值、反向、共线、（同物）。,公理3 加减平衡力系公理,推论1 力在刚体上的可传性,作用在刚体上的力是滑动矢量，此时，力的三要素为大小、方向和作用线。,在作用于刚体的任何一个力系上，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。,作用在刚体上的力可沿其作用线滑移至该刚体上的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果。,推理 2 三力平衡汇交定理,平衡时 必与 共线，则三力必汇交于O 点，且共面。,作用在刚体上三个相互平衡的力，若其中两力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线也通过上述汇交点。,证明：1、力的可传性；2、平行四边形法则；3、二力平衡公理,如何证明？,公理4 作用和反作用定律,作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，二者等值、反向、共线、（异物），作用在相互作用的两个物体上。,在画物体受力图时要注意此定律的应用。,公理5 刚化原理,柔性体（受拉力平衡）,刚化为刚体（仍平衡）,反之不一定成立，因对于刚体平衡的充分必要条件，对于变形体而言是必要条件，但非充分条件。例如：,刚体（受压平衡）,柔性体（受压不能平衡）,变形体在某一力系作用下处于平衡（刚化前提），如将此变形体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。,例：柔性体受拉力平衡，可刚化。,思考题,1、变形微小的物体就能视为刚体吗？2、二力平衡与作用与反作用定律的区别？预习：13约束与约束力14受力分析,