工程力学第一章PPT课件

-,1,工程力学,李冬冬联系电话：15914395049665049,学习方法与要求,学习方法：积极参与教学过程，注重理解所学内容独立、认真思考，注意分析各章节学习内容之间的内在关系侧重利用已经研究、总结出的公式与结论，解决实际问题，主动训练独立分析与解决问题的能力认真、及时完成课外作业,学习方法与要求,学习要求：不可迟到、早退、旷课认真听课，完成课堂练习按教师要求及时、独立完成课后作业上课带教材、课堂笔记本、练习本,学习方法与要求,双周周四交作业。周三晚上学委把作业收齐并按座位号排好序，周四上课前交上来。,工程力学概论,工程力学（或者应用力学）是将力学原理应用于有实际意义的工程系统的科学。机构、结构如何受力，如何运动，如何变形，如何破坏？机构可承受多大载荷，需多大尺寸，是否安全？工程师们需要制定合理的设计规则、规范、手册，使机械、机构、结构等按设计要求实现运动、承受载荷，控制它们不发生影响使用功能的变形，更不能发生破坏。,第1篇静力学,静力学研究的是物体在力系作用下的平衡规律,力(force)对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。,力的大小反映了物体间相互作用的强弱程度。国际通用的力的计量单位是“牛顿”简称“牛”，英文字母N和kN分别表示牛和千牛。,力的作用点是物体相互作用位置的抽象化。,1-1-1力的概念,实际上两物体接触处总会占有一定面积，力总是分布地作用于物体的一定面积上的。,如果这个面积很小，则可将其抽象为一个点，这时作用力称为集中力。,如果接触面积比较大，力在整个接触面上分布作用，这时的作用力称为分布力。,力是矢量：,矢量的长度按一定的比例尺表示力的大小；,矢量的作用线方位以及箭头表示力的方向；,矢量的始端（或未端）表示力的作用点。,1-1-2力的性质,1.力的平行四边形法则,平行四边形法则,作用在一点上的平面力系的合成,三角形法则,作用在同一点的多个力的合成,(a),力的分解：,两分力间任意夹角,两分力间成直角,可由合力末端向分力方向作垂线，投影即是两分力,根据两分力方向，作平行四边形,分解：,两分力间任意夹角,两分力间成直角,不能使用投影法！,利用正弦定理（不要求掌握）,力的合成：,两分力间任意夹角,先分解，再合成,两分力间成直角,2.二力平衡条件,作用在刚体上的两个力处于平衡的必要与充分条件是：两个力大小相等、方向相反、并作用在同一直线上。,对于刚体，上述二力平衡条件是必要与充分的，但对于只能受拉、不能受压的柔性体，上述二力平衡条件只是必要的，而不是充分的。例如绳索，当承受一对大小相等方向相反的拉力作用时可以保持平衡，但是如果承受一对大小相等、方向相反的压力作用时，绳索便不能平衡。,只受两个力作用而处于平衡的构件称为二力构件，如构件是杆，则简称二力杆。二力杆可以是直杆，也可以是曲杆。,3.加减平衡力系原理,在承受任意力系作用的刚体上，加上任意平衡力系，或减去任意平衡力系，都不会改变原来力系对刚体的作用效应。这就是加减平衡力系原理。,力的可传性：作用在刚体上的力可沿其作用线移至任一点，而不改变它对刚体的作用效应。,三力平衡汇交定理：刚体受到互不平行的三个力作用而处于平衡时，这三个力必共面且汇交于一点。,1-1-3力在坐标轴上的投影,求力F在坐标轴上的投影(分力),F,x,y,O,1-1-3力在坐标轴上的投影,反过来，如果已知力F在坐标轴上的投影Fx,Fy,如何求力F呢？,1-1-3力在坐标轴上的投影,P6:合力投影定理：汇交力系的合力在某坐标轴上的投影等于力系中诸力在同一坐标轴上投影的代数和。,P6例题1-1,作业：P231-2,1-2-1力对点之矩,F,h,在圆盘上作用一外力，将产生什么样的运动效应？,作用在扳手上的力F使螺母绕O点的转动效应不仅与力的大小成正比，而且与点O到力作用线的垂直距离h成正成比。点O到力作用线的垂直距离称为力臂(armofforce)。,规定力F与力臂h的乘积作为力F使螺母绕点O转动效应的度量，称为力F对O点之矩，简称力矩(forcemomentforagivenpoint),用符号mO（F）表示。即,其中O点称为力矩中心，简称矩心(centerofaforcemoment);,通常规定：若力F使物体绕矩心O点逆时针转动，力矩为正；反之，若力F使物体绕矩心O点顺时针转动，力矩为负。力矩的国际单位记号是Nm或kNm。,F,h,由力矩的定义可以知道：1）力矩的大小不仅取决于.?；而且还与?有关；2）当力为零或力的作用线通过矩心时，力矩为.?,1-2-3合力矩定理