1、理理 論論 力力 學(xué)學(xué)第二講第二講2上一講 回顧1.概念概念質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、不變質(zhì)點(diǎn)系、剛體、物系力、力的效應(yīng)、力的三要素、力系、平面力系、空間力系、匯交力系、平行力系、等效力系、合力、分力平衡、平衡力系、平衡條件2.公理公理公理 1 二力平衡公理公理 2 加減平衡力系公理公理3 力的平行四邊形法則公理4 作用與反作用定律推論1 力的可傳性原理 推論2 三力平衡匯交定理331-2 靜力學(xué)公理（續(xù)） 推論1（力的可傳性原理）:作用于剛體的力可以沿其作用線沿其作用線移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，而不改變它對于剛體的效應(yīng)。FABFABC等效FABCF1=FF2=FABF1=FC力的這種性質(zhì)稱為力的可傳性力的可傳

2、性。對于剛體，力是滑動矢量滑動矢量441-2 靜力學(xué)公理 （續(xù)） 推論2（三力平衡匯交定理）:剛體受三個力作用而成平衡時，若其中任何兩個力的作用線相交于一點(diǎn)，則其余一力的作用線亦必交于同一點(diǎn),且三個力的作用線在同一平面內(nèi)。F1F2F3BA1A2A3F1F2F3BA3F3BA3R55靜力學(xué) 第一章 靜力學(xué)的基本概念與公理1-1 1-1 靜力學(xué)的基本該念靜力學(xué)的基本該念1-2 1-2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理1-3 1-3 約束力與約束反力約束力與約束反力1-4 1-4 受力分析與受力圖受力分析與受力圖661-3 約束與約束反力 自由體：凡可以在空間作任意運(yùn)動的物體稱為自由體。自由體。ZXYZXY非自

3、由體：凡因受到周圍物體的阻礙、限制而不能作任意運(yùn)動（可能的位置變化）的物體稱為非自由體非自由體。約束這種事先對于物體的運(yùn)動（位置和速度）所加的限制條件稱為約束約束。NzNz771-3 約束與約束反力 881-3 約束與約束反力 約束體：構(gòu)成約束的周圍物體稱為約束體約束體約束反力：約束體承受物體的作用力，同時給予物體以相等、相反的反作用力，這種力稱為約約束反力束反力，屬于被動力被動力主動力促使物體運(yùn)動或有運(yùn)動趨勢的力, 屬于主主動力動力。A約束體主動力約束反力被動力991-3 約束與約束反力 約束反力的確定：方向和大小基本約束類型：柔性體約束柔性體約束光滑接觸接觸面（線）約束光滑圓柱絞鏈約束絞鏈

4、約束 10101-3 約束與約束反力 柔性體約束柔性體約束：包括繩索、膠帶、鏈條等，視為絕對柔軟。只能承受拉力，不能承受壓力和抗拒彎曲，只能限制物體沿著柔性體伸長的方向運(yùn)動。 柔性體約束反力柔性體約束反力：拉力，作用在連接點(diǎn)或假想截?cái)嗵帲较蜓刂嵝泽w的軸線背離物體柔性體的軸線背離物體FT1FT2FT1FT211111-3 約束與約束反力 光滑接觸面（線）約束光滑接觸面（線）約束：FN2FN1FN1FN2忽略摩擦，接觸表面視為理想光滑的。這類約束的特點(diǎn)是不論支承接觸表面的形狀支承接觸表面的形狀如何，只能承受壓力，不能承受拉力，只能限制物體沿兩接觸表面在接觸處的公法線公法線而趨向支承接觸面的運(yùn)動

5、。 FN12121-3 約束與約束反力 光滑圓柱鉸鏈約束：光滑圓柱鉸鏈約束：FNAFAXFAY圓柱形鉸鏈簡稱圓柱鉸，是連接兩個構(gòu)件的圓柱形零件，一般為銷釘連接約束反力是壓力，方向不定分解為兩個分力X與Y13131-3 約束與約束反力 固定鉸支座（固定鉸支座（光滑圓柱絞鏈約束）光滑圓柱絞鏈約束）構(gòu)件銷釘?shù)鬃鵄FAXFAY支座是把結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件支承在墻、柱、機(jī)身等固定支承物上面的裝置14141-3 約束與約束反力 輥軸支座約束輥軸支座約束將結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件的鉸支座用幾個輥軸（滾柱）支承在光滑的支座面上，就成為輥軸支座構(gòu)件銷釘?shù)鬃鵅FNB15151-3 約束與約束反力 鏈桿與二力桿：鏈桿與二力桿：兩端用光

6、滑鉸鏈與其他構(gòu)件連接且不受其他力的剛桿稱為鏈桿 曲柄連桿滑塊ABFSAFSB16161-3 約束與約束反力 關(guān)于單面約束單面約束、雙面約束雙面約束滑塊FSBPFNBFNBFSBFPT1T2N受力圖受力圖17171-4 受力分析與受力圖 受力分析受力分析: 分析物體的受力情況的分析過程隔離法：隔離法：把研究對象的約束全部解除約束全部解除，并把它從周圍的物體中分離出來，孤立孤立地考察它，畫出其簡圖。解除約束原理解除約束原理:當(dāng)受約束的物體在某些主動力的作用下處于平衡，若將其部分成全部的約束除去，代之以相應(yīng)的約束反力，則物體的平衡關(guān)系不受影響。GFT受力圖受力圖平衡方程：平衡方程：FT-G=0181

7、81-4 受力分析與受力圖 GFT受力圖：受力圖：將作用于該分離體的所有所有的主動力和約束反力以力矢表示在簡圖上，這種圖形稱為分離體的受力圖在研究對象的輪廓圖輪廓圖上畫出作用在其上的全部主動力全部主動力和約束力約束力的圖形FTPFRyFRx19191-4 受力分析與受力圖 畫受力圖的步驟：畫受力圖的步驟：選取研究對象對象：根據(jù)問題的已知條件和題意要求確定研究對象，研究對象可以是一個物體，幾個物體的組合，或整個物體系統(tǒng)。畫出其輪廓輪廓圖形。幾何圖形應(yīng)合理簡化，既反映實(shí)際又分清主次。先畫主動力主動力：畫出全部主動力，不要多畫、少畫。（未明確指示，不計(jì)重力和摩擦）1.再畫約束反力約束反力。畫約束反力

8、時要根據(jù)約束類型及其特性定出反力的方向和作用位置。GFTFTFPFRyFRx20201-4 受力分析與受力圖 例11 絞車通過鋼絲繩牽引重為 W的礦車沿斜面軌道運(yùn)動（如圖）。畫出礦車的受力圖。 解:1)取礦車礦車為研究對象對象。 十 ABC 十十 ABCFNAFNBFTW2)將礦車從鋼絲繩和斜面鋼軌的約束中分離出來，畫出其輪廓簡圖。3)作用于礦車上的力有重力W，鉛垂向下；4)鋼絲繩的約束反力FT沿繩的中心線背離礦車；斜面鋼軌為光滑接觸面約束，其反力FNA、FNB 分別過車輪與軌道的接觸點(diǎn)A,B,沿軌面的法線方向指向礦車。受力圖如圖21211-4 受力分析與受力圖 例1-2 水平梁 AB兩端用鉸

9、支座和輥軸支座支承（如圖）。在 C處作用一集中荷載F,梁重不計(jì)，畫出梁AB的受力圖。 解:1) 取梁AB為研究對象FNB2)分離，畫出其輪廓簡圖。3)作用于梁上的力有集中荷載F ；4) B端輥軸支座的反力FNB 垂直于支承面鉛垂向上，A端鉸支座的反力用通過A點(diǎn)的相互垂直的兩個分力FAX與FAY 表示FABCFABCFAXFAYPABCFNBDFRA22221-4 受力分析與受力圖 例1-3 簡易起重架如圖所示，A、C、D三處都是圓柱鉸，被起吊的重物重為W，繩端拉力為FT，不計(jì)自重，畫出下列各研究對象的受力圖：1）重物連同滑輪 B；2）斜桿CD；3）橫梁AB；4）整體。 步驟: 取研究對象、輪廓

10、簡圖、主動力、約束力BDAWCFT23231-4 受力分析與受力圖 步驟: 取研究對象、輪廓簡圖、主動力、約束力1）重物連同滑輪 B；2）斜桿CD；3）橫梁AB；4）整體。BDAWCFTGFTFBXFBYDCFSDFSCBACF SCFBXFBYFAXFAYDAWCFTFAXFAYFSD內(nèi)力24241-4 受力分析與受力圖 畫受力圖的注意注意事項(xiàng)事項(xiàng): : 隔離隔離：受力圖中只畫研究對象的簡圖和所受的全部全部作用力合理合理：每畫一力要有依據(jù)依據(jù)，既不要多畫，也不要漏畫。受力受力：研究對象由各部分間相互作用的力（即內(nèi)力內(nèi)力）和研究對象施施予予周圍物體的力不畫（未明確指示，不計(jì)重力和摩擦）約束力約束力：不要畫錯力的方位。所畫反力要與除去的約束約束性質(zhì)相符合二力構(gòu)件二力構(gòu)件：有時要根據(jù)二力二力平衡共線、不平行的三平衡匯交等平衡條件確定某些約束反力