1、第一章 靜力學(xué)公理和物體的受力分析,提 綱,第一節(jié)：靜力學(xué)公理,第二節(jié)：約束和約束力,第三節(jié)：物體的受力分析和受力圖,第一節(jié) 靜力學(xué)公理,公理1 力的平行四邊形法則 作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。,公理2 二力平衡條件 作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。,說(shuō)明：對(duì)剛體來(lái)說(shuō)，上面的條件是 充要的。 對(duì)變形體來(lái)說(shuō)，上面的條件只是必要條件(或多體中)。,二力體：只在兩個(gè)力作用下平衡的剛體 叫二力體。若桿類構(gòu)件，則稱為二力桿,二力

2、桿,公理3 加減平衡力系原理,在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改變厡力系對(duì)剛體的作用。,推理1 力的可傳性,作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。,作用于剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。,推理2 三力平衡匯交定理,公理4 作用和反作用定律,作用力和反作用力總是同時(shí)存在，兩力的大小相等、方向相反，沿著同一直線，分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上。,例 吊燈,公理5 剛化原理,變形體在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛化為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變。,公理5告訴我們

3、：處于平衡狀態(tài)的變形體，可用剛體靜力學(xué)的平衡理論。,第二節(jié) 約束和約束力,基本概念,工程中常見的約束類型,一、基本概念,自由體：位移不受限制的物體。,非自由體：位移受到限制的物體。,約束：對(duì)非自由體的某些位移起限制作用的周圍 物體。,約束力：從力學(xué)角度看約束對(duì)物體的作用，實(shí)際 上就是力，這種力稱為約束力。,二、工程中常見的約束類型,1、具有光滑接觸面的約束 光滑支承面對(duì)物體的約束力，作用在接觸處，方向沿接觸表面的公法線并指向被約束的物體。,2、由柔軟的繩索、膠帶或鏈條等構(gòu)成的約束 繩索對(duì)物體的約束力，作用在接觸點(diǎn)，方向沿著繩索背離物體。,3、光滑鉸鏈約束（徑向軸承、圓柱鉸鏈、固定鉸鏈支座等）

4、（1）向心軸承（徑向軸承）,方向可任意假定,（2）圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座 圓柱鉸鏈：簡(jiǎn)稱鉸鏈。由銷釘將兩個(gè)鉆有同樣大小孔的構(gòu)件連接在一起組成。,固定鉸鏈支座：簡(jiǎn)稱固定鉸支。鉸鏈連接中有一個(gè)固定地面或機(jī)架上作為支座。,注意：光滑鉸鏈約束的特點(diǎn)是只限制兩物體徑向的相對(duì)移動(dòng)，而不限制兩物體繞鉸鏈中心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)及軸向的位移。,4、其他約束 （1）滾動(dòng)支座 在上述固定鉸支座與光滑固定平面之間裝有光滑輥軸而成,注意：約束力必垂直支撐面，且經(jīng)過(guò)鉸鏈中心。,（2）球鉸鏈 通過(guò)圓球或球殼將兩個(gè)構(gòu)件連接在一起的約束。,（3）止推軸承 止推軸承比徑向軸承多一個(gè)軸向的位移限制。,第三節(jié) 物體的受力分析和受力圖,受力分

5、析過(guò)程,受力圖,畫受力圖應(yīng)該注意的問(wèn)題,一、受力分析過(guò)程,確定構(gòu)件受了幾個(gè)力，每個(gè)力的作用位置和力的作用方向，這種分析過(guò)程成為物體的受力分析。,作用在物體上的力分為兩類： a）主動(dòng)力：重力、風(fēng)載荷等，一般已知。 b) 被動(dòng)力：約束力，一般為未知。,受力分析過(guò)程:（四步）,選取研究對(duì)象；,取分離體；,畫出主動(dòng)力；,畫出約束力。,二、受力圖,例11,例12 畫出下列各構(gòu)件受力圖。,例12 畫出下列各構(gòu)件受力圖。,例12 畫出下列各構(gòu)件受力圖。,例13 畫出下列各構(gòu)件的受力圖,三、畫受力圖應(yīng)該注意的問(wèn)題,1、不要漏畫力:,除重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才有相互機(jī)械作用力，要分清研究對(duì)象（受力

6、體）都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。,2、不要多畫力,要注意力是物體之間的相互機(jī)械作用。因此對(duì)于受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)能明確地指出它是哪一個(gè)施力體施加的。,3、不要畫錯(cuò)力的方向,約束力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫，不能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來(lái)簡(jiǎn)單推想。在分析兩物體之間的作用力與反作用力時(shí)，要注意，作用力的方向一旦確定，反作用力的方向一定要與之相反，不要把箭頭方向畫錯(cuò)。,4、受力圖上不能再帶約束。即受力圖一定要畫在分離體上。,一個(gè)力，屬于外力還是內(nèi)力，因研究對(duì)象的不同，有可能不同。當(dāng)物體系統(tǒng)拆開來(lái)分析時(shí)，原系統(tǒng)的部分內(nèi)力，就成為新研究對(duì)象的外力。,5、受力圖上只畫外力，不畫內(nèi)力。,