文档介绍：静力学篇2、二力平衡公理:作用于刚体的两力使其平衡的充分条件是此二力等值、反向、共线1、《理论力学》研究刚体(在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体)或质点系的受力、力的简化和平衡,运动规律,以及运动和力的关系力的可传性原理: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。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一、静力学基础知识2、刚体:在力的作用下,体内任意两点间的距离保持不变的物体。力的平移定理:作用于刚体上的力可在其上向任意点平移,平移后要附加一个力偶,附加力偶的矩等于原力对新作用点的矩。即,平移前的一个力与平移后的一个力和一个附加力偶等效。三力平衡汇交定理:刚体受共面但不平行的三个力作用而平衡,则此三力作用线必汇交于同一点刚化原理:变形体在某一力系作用下处于平衡,如将此变形体刚化为刚体,则平衡状态保持不变。力偶:作用于同一刚体上的大小相等、方向相反、作用线相互平行的两个力。摩擦角:全约束反力与法线方向间的夹角的最大值。3、力偶性质:(1)力偶无合力,无合力不等于合力为零。力偶不能用一个力来等效替换。力和力偶是静力学和两个基本要素。(2)力偶对其作用面上任意点之矩,恒等于力偶矩,而与矩心位置无关。(3)力偶的等效性:在同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,力偶的转向相同,则这两个力偶是等到效的,称为等效力系。①推论一:力偶可移转。只要保持力偶矩不变(包括大小和转向),力偶可以在其作用面内任意移转,而不改变其对刚体的作用效果。②推论二:力偶可改装。只要保持力偶矩不变(包括大小和转向),可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶对刚体的作用效果。4、合力矩定理:合力与分力对某点(轴)的力矩的关系。约束反力:约束给被约束物体的力叫约束反力。1、概念自由体: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。)二、约束与约束反力①大小常常是未知的;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。2、约束反力特点:GFGFN2FN1二、约束与约束反力绳索类只能受拉,所以它们的约束反力是作用在接触点,方向沿绳索背离物体。3、约束类型和确定约束反力方向的方法:(1)柔性约束:由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束PFTPPFT1FT3FT2FT4约束反力作用在接触点处,方向沿公法线,指向受力物体(2)光滑面约束:光滑接触面的约束(光滑指摩擦不计)PPFNFNFNAFNB(3)铰链约束①光滑铰链约束:AFAxFAyA2)反力方向:通过接触点、圆心沿公法线方向。但接触点位置未知,故画通过圆心的两个正交的分力来表达1)特点:限制两自由体的相对转动。二、约束与约束反力②固定铰支座1)特点:只能限制非自由体、自由体的相对移动,不能限制相互转动。2)反力方向:通过铰心,方向不定。见铰画二个“力”。(一般是相互垂直的个力,也可不垂直,但不方便。大小、方向待定。)3)力学模型:FAyFAyA③可动铰支座1)特点:只限制非自由体沿接触点公法线向约束体内的运动,而不能限制它向其他任何方向的运动。2)反力方向:通过接触点沿法线指向非自由体。FN3)力学模型:二、约束与约束反力FAxFAymA④固定端支座1)特点:限制非自由体的移动和转动。2)约束反力方向:水平反力FAx、)约束反力大小、方向待定。3)力学模型:1、概念:选择研究对象,然后根据已知条件、约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况,这个过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力有:一类是:主动力,如重力,风力,气体压力等。二类是:被动力,即约束反力。三、受力分析2、受力分析(1)受力图:物体所受的全部主动力和约束反力以力矢表示在分离体上,这样所得的图形,称为受力图。(2)受力图的作法①分离研究对象:将研究对象照原图画出,不徒手画。②画全部主动力:方位要准确。不得遗漏。③画出全部约束反力:按一定的顺序,将约束一个一个地去掉,每去一个约束就代以一个相应的约束反力。约束全部除去,约束反力全部画出。约束反力作用线必不须经过研究对象的约束接触点。脱离体:把需要研究的图形从周围的物体中分离出来,单独画出的简图。3、注意事项:(3)不要多画力:(4)不要错画力:(作用线准确)②平衡的二力构件只画二个力③柔软性约束只能承受和施与拉力;④光滑面约束过点垂直公切面。②力线平移定理只能在刚体内平移(1)不要徒手画(2)不要漏画力:②要明确是否不计重量和摩擦①约束反力通过接触点而产生;③一遇到力就要考虑施力物是谁①当有2个以上主动力时①作用力和反作