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第一篇工程力学 理论力学 研究物体机械运动一般规律材料力学 研究构件承载能力构件承受荷载能力衡量 1 强度 构件抵抗破坏的能力2 刚度 构件抵抗变形的能力3 稳定性 构件保持原有平衡形态能力 第一章物体的受力分析及其平衡条件 第一节力的概念和基本性质一 力的概念1 刚体与变形体2 力是物体间相互的机械作用力的运动效应 由理论力学研究力的变形效应 由材料力学研究力的三要素 大小 方向 作用点 二 力学公理 1 作用与反作用定律2 二力平衡定律二力构件和二力杆3 加减平衡力系定律 4 力的平行四边形法则 5 刚化原理 平衡的变形体刚化为刚体 则平衡状态保持不变 第二节力矩与力偶 一 力矩 合力矩定理 二 力偶 特征 1 是一个基本的力学量 不能与一个力平衡 力偶只能与力偶平衡 2 力偶对作用面内任一点之矩与矩心的位置无关 恒等于力偶矩 3 同平面内两力偶等效是力偶矩相等 三 力的平移 四 平面一般力系向一点的简化 第三节物体的受力分析 一 约束和约束反力自由体和非自由体约束和约束反力 方向 作用点 大小主动力 促使运动 和被动力 1 柔性体约束 柔索约束 绳索 传动带 链条等 忽略刚性 不计重力 绝对柔软且不可伸长 特点 只受拉 不受压 不能抗拒弯矩 限制物体沿柔性体伸长的方向运动 2 光滑接触面 线 约束 特点 只受压 不受拉 沿接触点处的公法线而指向物体 一般用N表示 又叫法向反力 忽略摩擦 理想光滑 3 铰链约束 1 固定铰链支座约束 2 活动铰链支座约束 4 固定端约束 二 受力图 例1 1 某化工厂的卧式容器 容器总重量 包括物料 保温层等 为Q 全长为L 支座B采用固定式鞍座 支座C采用活动式鞍座 试画出容器的受力图 例1 2 焊接在钢柱上的三角形钢结构管道支架 上面铺设三根管道 试画出结构整体及各构件的受力图 例1 3刚架自身重力不计 AC上作用载荷 画出AC BC及刚架整体的受力图 画受力图的步骤 1 简化结构 画结构简图 2 选择研究对象 画出作用在其上的全部主动力 3 根据约束性质 画出作用于研究对象上的约束反力 第四节平面力系的平衡方程式 平面力系平衡的必要与充分条件 力系的主矢和对任一点的主矩都等于零 例1 4梁AB 长L 6m A B端各作用一力偶 m1 15kN m m2 24kN m 转向如图所示 求支座A B的反力 例1 5直杆AB与弯杆BC铰接 已知AB杆上有一力偶矩为M的力偶作用 各杆重力不计 求支座A C处的约束反力 例1 6刚架所受荷载 尺寸及支承情况见图 求支座A及B处的反力 例
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