静力学引言、静力学公理与物体受力分析.ppt

主讲教师:福建农林大学冯辉荣副教授,工程力学,一、学习建议,3.正确对待作业,着重培养能力,2.有效做好笔记,合理运筹时间,4.注重工科教学中的“养成教育”,5.主要参考书目(将发至同学公共信箱),6.充分利用图书馆,二、成绩的评定,1.平时作业10%,出勤5%2.期中考试15%3.期末考试70%4.平时奖励分为5分封顶,加入平时总分中，平时成绩为30分封顶,绪论,工程力学：理论力学与材料力学主要任务：研究物体机械运动规律以及构件的强度、刚度和稳定性的一门课程。地位：重要的专业基础课程。,工程力学学,静力学学,材料力学,少学时工程力学包括以下二部分,工程力学被广泛的应用于:机械、土建、交通、水利、航空、军事及生物力学等各个方面。,土木建筑,艾菲尔铁塔,正在施工的高层建筑,桥梁,钢结构桥梁,长江三峡工程,水利,海洋石油钻井平台,工程机械（挖掘机）,工程机械（铲土车）,汽车,航空工程,航空母舰,军事,工程爆破,静力学,受力分析,平衡条件,静力学主要内容：,力系简化,1、受力分析：分析物体（包括物体系）受哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图。,2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替一个复杂力系。,3、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题。,第一篇静力学第一章静力学基础与物体受力分析第二章平面汇交力系第三章力矩与平面力偶系第四章平面任意力系第五章考虑摩擦时的平衡问题,受力分析,概念,约束,第一章静力学基础与物体受力分析,公理,2、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。,1）力的表示：F2）力的三要素：大小、方向、作用点。力是矢量。3）力的单位：N，KN,11几个基本概念,1、刚体：绝对不变形的物体，或物体内任意两点间的距离不改变的物体。,3、力系：作用在物体上的一群力的总称。等效力系、平衡力系等力的分类：集中力、分布力,4、平衡：物体相对于惯性参考系（如地面）静止或作匀速直线运动。,11几个基本概念,12静力学公理,公理1力的平行四边形法则,矢量表达式：,此公理表明了最简单力系的简化规律，它是复杂力系简化的基础。,作图时为了简便，可将力的平行四边形法则转化为力的三角形法则。推论:力的多边形法则,公理2二力平衡公理,刚体二力作用下保持平衡的充要条件是：这两个力等值、相反、共线。（同物）,矢量式为：,*二力构件：仅受两个力并处于平衡的构件。,二力构件所受的“二力”必有等值、反向、共线、（同物）。,公理3加减平衡力系公理,推论1力在刚体上的可传性,作用在刚体上的力是滑动矢量，此时，力的三要素为大小、方向和作用线。,在作用于刚体的任何一个力系上，加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。,作用在刚体上的力可沿其作用线滑移至该刚体上的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果。,推理2三力平衡汇交定理,平衡时必与共线，则三力必汇交于O点，且共面。,作用在刚体上三个相互平衡的力，若其中两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也通过上述汇交点。,证明：1、力的可传性；2、平行四边形法则；3、二力平衡公理,如何证明？,公理4作用和反作用定律,作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，二者等值、反向、共线、（异物），作用在相互作用的两个物体上。,在画物体受力图时要注意此定律的应用。,公理5刚化原理,柔性体（受拉力平衡）,刚化为刚体（仍平衡）,反之不一定成立，因对于刚体平衡的充分必要条件，对于变形体而言是必要条件，但非充分条件。例如：,刚体（受压平衡）,柔性体（受压不能平衡）,变形体在某一力系作用下处于平衡（刚化前提），如将此变形体刚化为刚体，则平衡状