工程力学(静力学)全套课件电子教案板.ppt

工程力学静力学引言静力学：研究物体和物体系在力系作用下的平衡条件的科学.工程实例：工程实例：第一章静力学的基本概念受力图§1-1力的概念【本章重点内容】§1-1力的概念力：物体间相互的机械作用，作用效果使物体的机械运动状态发生改变，或者使物体发生变形.常见的力：集中力常见的力：均布力力系：一群力.§1-2刚体的概念§1-2刚体的概念§1-3静力学公理公理1二力平衡公理二力杆：只在两个力作用下处于平衡的构件，称为二力构件.公理2加减平衡力系公理推理1力的可传性推理1力的可传性公理3力的平行四边形法则推理2三力平衡汇交定理公理4作用和反作用定律公理5刚化原理例1-1在安装胶带时，需有一定的预紧力，轴上将受到压力.设胶带的预紧力为和，，包角为，求这两个预紧力的合力.§1-4约束与约束反力约束：对非自由体的位移起限制作用的物体.由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束.柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体.具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）齿与齿的啮合：约束力的方向3.固定铰链约束约束力：当不计摩擦时，轴与孔为光滑接触约束—法向约束力．中间铰：两个构件用圆柱形销钉连接，称为中间铰.将构件的铰链支座用几个辊轴支承在光滑平面上，称为辊轴支座（活动铰链支座或可动铰链支座）.5.轴承约束5.轴承约束（3）可动铰链——辊轴支座、向心轴承（4）固定铰链——向心止推轴承、球铰链，约束力为§1-5物体的受力分析受力图§1-5物体的受力分析受力图例1-2高炉上料车如图示，已知料车连同载荷共重P，受拉力FT，试画出料车的受力图.例1-3简易支架，A、B、C三点为铰接.已知重物重量为P，横梁AD和斜杆BC的重量不计.试画AD和BC的受力图.根据三力平衡汇交定理，第三个力的作用线必定通过汇交点E.解：一个力是内力还是外力不是绝对的，取决于所选取的研究对象。在整体受力图中，铰链C的力为内力，在AC杆或AB杆的分离体图中，铰链C的约束力和是外力.例1-5构架载荷为，A和B为固定铰链，C为中间铰链，钢绳一端栓在D点，另一端绕过滑轮C和H拴在销钉C上.试分别画出滑轮C、销钉C以及整个系统的受力图.各杆及滑轮质量不计.（3）取销钉C为研究对象（4）最后取整个系统为研究对象这些力都成对地作用在整个系统内，成为内力.内力对系统的作用相互抵消，因此可以不去考虑而并不影响整个系统的平衡.故内力在受力图上不必画出.练1-1物体系如图，在DF杆上受有载荷F，B和C点为固定铰链约束，AC与DF在E点光滑面接触，A和D点为铰链连接，画受力图.（2）DF杆受力图一、基本概念公理2加减平衡力系公理三、约束和约束力第一章静力学的基本概念受力图第二章平面汇交力系第二章平面汇交力系【本章重点内容】§2-1工程中的平面汇交力系问题§2-1工程中的平面汇交力系问题第二章平面汇交力系多个汇交力的合成力多边形规则...该平面汇交力系的合力第二章平面汇交力系用矢量表示例2-1钢梁重力P=6kN，=30°,试求平衡时钢丝绳的约束反力.相交于h点，得到封闭的力三角形efh.按比例尺测量和的长度（4）分析讨论FT（2）用几何法作力多边形例2-3刚架如图所示，在B点受水平力作用.设F=20kN，刚架的质量略去不计.求A、D处的约束反力.（3）几何法作图按比例量得FA=11.3kN，FB=10kN碾子拉过障碍物时，FA=0练2-2套筒A在主动力P作用下在水平杆BC上光滑地滑动，悬挂重物Q=30kN.求滑套A在图示位置平衡时，P力是多少？(滑轮尺寸忽略不计)（2）画力多边形图第二章平面汇交力系一、力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解当合力投影定理建立了合力投影与各分力投影的关系合力大小解：用解析法求合力各力在x轴和y轴上的投影列表如下§2-4平面汇交力系合成的解析法§2-4平面汇交力系合成的解析法可得解：§2-5平面汇交力系平衡方程及其应用物体在平面汇交力系作用下平衡的必要和充分条件是合力等于零.（2）画受力图由式（b）得例2-6简易压榨机，活塞杆的水平推力为，A、B、C三点为铰链连接，托板与连杆的自重都不计，机构平衡.试求：连杆AB、AC与铅直线成角时，托板给被压物体的力.§2-5平面汇交力系平衡方程及其应用§2-5平面汇交力系平衡方程及其应用设=5°，活塞给水平推杆的力F=1kN，代入上式可得【本章小结】二、平面汇交力系的平衡条件第二章平面汇交力系第三章力矩平面力偶系第三章力矩平面力偶系【本章重点内容】§3-1力对点之矩§3-1力对点之矩（3）力的作用线通过矩心时，力矩等于零；§3-1力对点之矩例3-2齿轮啮合传动，已知大齿轮节圆半径r2、直径D2，小齿轮作用在大齿轮上的压力为，压力角为0.试求压力对大齿轮传动中心O2点之矩.从图中的几何关系得§3-2力偶与力偶矩一、力偶两个要素三、力偶与力偶