文档介绍：物体的受力分析
第1页，共47页，编辑于2022年，星期六
何谓理论力学？
绪 论
航空、航天、宇航
汽车、机器人、机械
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绪 论
水利、海洋、结构
F2
F1
F2
§1-2 静力学公理
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A
B
公理3 加减平衡力系原理
★ 在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。
推理1 力的可传性
作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。
A
F
作用于刚体上的力—— 滑动矢量
F2
F1
A
F
B
F1
F2
F
二力平衡
§1-2 静力学公理
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推理2 三力平衡汇交定理
作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个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通过汇交点。
C
B
O
A
F3
F1
F2
F1
F2
F12
§1-2 静力学公理
公理3 加减平衡力系原理
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公理4 作用与反作用定律
作用力和反作用力总是同时存在，两力的小相等、方向相反，沿同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。
公理5 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，其平衡状态保持不变。
此公理提供了把变形体看作为刚体模型的条件。
§1-2 静力学公理
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§1-3 约束和约束力
自由体 —— 位移不受限制的物体。
非自由体 —— 位移受到限制的物体。
★ 约束
约束力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大小通常是未知的。
★ 约束力
约束对非自由体施加的力——约束力
对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。
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1. 具有光滑接触表面的约束
齿轮传动
凸轮传动
● 约束特征：
只限制物体沿公法线趋向于支承面方向的运动。
● 约束力特征：
方位：
沿接触处的共法线
指向：
指向物体（物体受压）
FN
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
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FR
FR’
A
B
C
FNA
FNB
FNC
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
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绳索
皮带——
链条
2. 柔性体约束
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
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A
A
FA
● 约束力特征:
方位：
沿柔性体轴线
指向：
背离物体（受拉）
只限制物体沿柔性体伸长方向的运动
●约束特征：
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
2. 柔性体约束
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固定铰链或铰支座
3. 光滑圆柱形铰链约束
● 约束特征：
只限制物体沿圆柱形径向的运动。不限制其轴向和绕轴的转动运动。
——属光滑面约束
FR
FR
Fx
Fy
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
● 约束力特征：
方位
沿销钉的径向
指向
指向不定（假定两互相垂直分量）
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铰
活支铰链或中间铰
销 钉
A
B
C
FB2x
FB2y
B
B
B
FB1y
FB1x
B
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
3. 光滑圆柱形铰链约束
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●圆柱形铰链约束符号及约束力表示
（2）
中间铰链简图：
中间铰链约束力：
（1）
固定铰链简图（铰链支座）：
被约束体
约束体
固定铰链约束力：
◆向心轴承约束力
工程中常见的几类约束
§1-3 约束和约束力
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4. 辊轴铰链支座（可动铰链支座）
● 约束特征：
只限制垂直于支承面方向的运动。
● 约束力特征：
方位：
指向：
通过销钉中心，垂直于支承面
指向待定（常假定）
工程中常见的几类约束
§1-3