文档介绍:第一篇 静 力 学
二、静力学研究的主要内容:
— 研究力系的合成和简化
—研究受力物体的平衡规律。
一、静力学:研究物体在力系作用下的平衡条件的科学
引 言
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4、力系:
平衡力系公理
B
A
推理1:力的可传性定理
在作用于刚体的已知力系上,加上或减去任意一个平衡力系,不会改变原力系对刚体的作用效应。
F
A
B
作用在刚体上的力,可沿其作用线移动,不改变它对刚体的作用
A
B
F
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推理2:三力平衡汇交定理
O
A
B
C
刚体在三个力作用下处于平衡状态时,若其中两个力相交于一点,则另一个力也必通过此点,且三个力必处于同一平面内
推理2的作用:当知道刚体只作用三个力时,可根据已知的两个力,确定第三个力的方向。
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公理4:作用与反作用定律
P
P’
作用力和反作用力
(1) P 和 P’
(2) FN 和 FN’
两物体之间的相互作用力(作用力和反作用力)总是同时存在的,两力大小相等,方向相反,沿同一直线。但这两个力分别作用于两个物体上,所以,这一对力不是一组平衡力。
P
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公理5:刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡,若将该物体刚化为刚体,则平衡状态保持不变。
该公理的作用为:刚体静力学的结果可用于变形体。
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§1-2 约束和约束力
一、有关概念
自由体:
约束力:约束对被约束体(研究对象)的 作用力
约束力的方向:
与该约束所阻碍的位移方向相反
非自由体(被约束体): 研究对象
约束(约束体):
对被约束体(研究对象)的位移起限制作用的周围物体
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二、平面问题中的几种常见的约束
1、光滑接触面约束
光滑:
实例
接触面之间无摩擦
约束力:
作用于接触点,沿二个接触面的公法线方向(若为尖点和面的接触,则沿该面的法线方向)
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B
A
光滑接触面约束:
约束力作用于接触点,沿二个接触面的公法线方向(若为尖点和面的接触,则沿该面的法线方向)。
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o
A
B
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光滑接触面约束:
约束力:
作用于接触点,沿二个接触面的公法线方向
O1
O2
A
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FR
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21
FR
滑槽与销钉
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2、柔索
FR
特点:只能受拉,不能受压。
实例:
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柔索: 实 例
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3、光滑圆柱铰链约束
销钉
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销钉
销钉孔
O
圆柱销约束力的分析
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FRy
FRx
销钉
(铰链)
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4、滚动支座
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5、固定铰支座
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A
FAy
FAx
固 定 铰 支 座
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A
B
C
Ⅰ
Ⅱ
圆柱铰链和固定铰链支座的进一步说明
固定铰链支座
C
圆柱铰链
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B
C’
Ⅱ
A
Ⅰ
C
A
B
C
Ⅰ
Ⅱ
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A
B
C
Ⅰ
Ⅱ
C
C1
A
C2
B
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B
C’
Ⅱ
A
Ⅰ
C
A
B
C
Ⅰ
Ⅱ
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(1)球 铰
FRy
FRx
FRz
6、其它约束
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球
股骨
盆骨
球窝
盆骨与股骨之间的球铰连接
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(2)止推轴承
A
A
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§1-3 研究对象、分离体、受力图
受力分析-过程与方法
确定研究对象
取分离体;
根据约束性质确定约束力;
画受力图。
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受 力 分 析 示 例 (1)
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W
取 分离 体
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FRA
FRB
A