教学课件：《工程力学》

绪论工程力学的研究对象和任务杆件结构的计算简图

工程力学的研究对象和任务

一、工程力学的研究对象

构件——结构中的单个部分。结构——建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。工程力学研究平面杆件结构。2.结构按空间观点分为：平面结构、空间结构。实体板（壳）

杆件1.结构按几何观点分为：

杆件结构、薄壁结构、实体结构。

二、工程力学的任务

1.研究力系的简化和平衡；〈此时将物体视为刚体〉

2.研究杆件的承载能力—强度、刚度和稳定性问题

3.研究体系的几何组成规律

4.研究平面杆件结构的计算原理和计算方法杆件结构的计算简图结构的计算简图-----结构计算中用以替代实际结构并能反映结构的主要受力和变形特点的理想模型。

一、简化原则

1.反映主要实际情况

2.能使计算尽量简化

二、结构简化的几个方面

L定向支座固定端支座固定铰支座可动铰(辊轴)支座2.支座的简化：1.杆件的简化：以轴线代替杆件，长度取支座中-中距离。3.结点的简化:

2)集中荷载:

集中力P、集中力偶m。1)分布荷载:

体分布荷载、面分布荷载，线分布荷载q；4.荷载的简化:刚结点:变形前后,所联各杆端夹角保持不变铰结点:允许所联杆件绕铰自由转动

三、平面杆件结构的分类

组合结构桁架刚架拱梁

四、荷载的分类

温度变化、支座移动、材料收缩也可能使结构产生内力和变形，从广义上说，都可称为荷载。静力荷载:

指缓慢地施加在结构上的荷载。动力荷载:

指突然施加在结构上的荷载。2.按荷载作用性质分：可分为静力荷载和动力荷载。

恒载:

长期作用在结构上的不变荷载。

活载:

暂时作用在结构上的可变荷载。1.按荷载作用的时间久暂分：可分为恒载和活载。小结一、工程力学的研究对象—平面杆件结构二、结构简化的几个方面

3.结点的简化:1)铰结点:允许所联杆件绕铰自由转动

2)刚结点:所联各杆端夹角保持不变

4.荷载的简化：

1)分布荷载：体分布荷载、面分布荷载，线分布荷载q；

2)集中荷载：集中力P、集中力偶m。2.支座的简化：1)可动铰(辊轴)支座:

一个支座反力

2)固定铰支座:两个支座反力

3)固定端支座:三个支座反力

4)定向支座:两个支座反力1.杆件的简化：以轴线代替杆件

三、平面杆件结构的分类

四、荷载的分类

1.恒荷载和活荷载

2.静荷载和动荷载5.组合结构4.桁架3.刚架2.拱1.梁约束与约束反力受力分析刚体静力学基础第一章

约束与约束反力平面约束：（1）柔性体约束（绳索、皮带、链条等）（2）光滑接触面（线、点）约束（3）光滑圆柱铰链约束和固定铰支座约束（4）滚动铰支座约束 （5）链杆约束和链杆约束 （6）固定（嵌入）端约束 （7）定向约束（双链杆约束）空间约束：（1）空间球铰约束 （2）空间柱状铰约束和蝶状铰约束 （3）空间固定端约束 （4）滑动轴承约束和止推轴承

缆

索FR柔性约束FR光滑面约束用铰链连接的杆FR销钉销钉(铰链)FRyFRx辊轴FR(实际约束中FR方向也可以向下)固定铰支座AFAyFAx滚珠(柱)轴承

FRyFRx滑动轴承止推轴承球铰FRyFRxFRz活页铰(蝶形铰)约束固定端(插入端)约束弹性约束

物体的受力分析、受力图1.受力分析：就是定性分析研究对象可能受到的全部主动力和约束反力。2.受力分析的方法：是解除研究对象的约束，画出研究对象的受力图。3.受力图：在研究对象（分离体）上画出其所受的全部主动力和约束反力。4.画约束反力的有关注意事项：（1）根据约束的性质来画（2）根据力的有关性质来画

①作用力与反作用力②力偶的性质③三力平衡汇交定理受力分析示例(1)WFRBFRA画受力图步骤：1.取隔离体2.画主动力3.画约束反力受力分析示例(2)画受力图步骤：1.取隔离体2.画主动力3.画约束反力计算简图受力分析示例(3)1.取隔离体3.画约束反力2.画主动力画受力图步骤：受力分析示例(4)2.比较AB杆与BC杆的受力1.