工程力学5-静力学基本概念与公理课件

工程力学EngineeringMechanics第1章静力学基础知识点1：静力学公理知识点1：静力学公理■静力学基本概念■静力学公理1静力学基本概念1.1力的概念

力是物体间的相互机械作用。这种作用使物体的运动状态发生变化，同时使物体发生变形。前者称为力的运动效应；后者称为力的变形效应。a小车的运动起重机大梁的变形

力的三要素力对物体作用的效应，决定于力的大小、方向（包括方位和指向）和作用点，这三个要素称为力的三要素。ABF定位矢量力的单位：牛顿（N）、千牛（kN）。力是一个矢量。

等效力系（1）力系：作用在物体上力的集合，或作用在物体上若干个力的总称，如下图所示。F1F2Fn以（F1,

F2,…,

Fn)表示。（2）等效力系。作用于物体上的一个力系可用另一个力系代替，而不改变原力系对物体作用的外效应，以（F1,F2,…,Fn)~(F1′,F2′,…,Fm′)表示，如图所示。F1F2FnF1′F2'Fm′1.2刚体的概念任何物体在力的作用下，任意两点间均将产生相对运动，使其初始位置发生改变，称之为位移（Displacement)，从而导致物体发生变形（Deformation)。忽略物体的变形时，将其抽象为刚体。

在静力学中以变形体为研究对象，在材料力学中则以变形体为研究对象。静力学：是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。刚体静力学：研究刚体在力系作用下的平衡问题。平衡

：物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。1.3

其它概念平衡条件：要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须要满足的条件。平衡力系:作用于物体上正好使之保持平衡的力系。1.4刚体静力学研究的基本问题（1）受力分析——分析作用在物体上的各种力，弄清研究对象的受力情况。（2）利用平衡条件求解未知力，以解决工程中的相关问题。2静力学公理五个公理（1）二力平衡公理（2）加减平衡力系公理（3）力的平行四边形法则（4）作用与反作用定律（5）刚化公理

是人们在长期的生活和生产实践中，经过反复观察和实验总结出来的客观规律，它正确反映和概括了作用于物体上的力的一些基本性质。公理1二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上（等值，反向，共线）。F1F2＝－F2F1AB二力构件只受两个力作用而处于平衡的物体。AB二力杆讨论题若不计图中各杆件的重量，试指出图中的二力杆件。DCPAB（a）（b）公理2加减平衡力系公理在作用于刚体上的已知力系中，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。F1F1F2F2=F2F2aa①是力系简化的重理论依据和主要手段。②不适用于变形体。作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动而不改变它对刚体的作用效应。力的可传性原理：FABFABFABFF刚体变形体注意：力的可传性原理不适用于变形体。FFFFFFFF公理3力的平行四边形法则作用于物体上的两个力，其合力也作用在该点上，合力的大小和方向则由以这两个力为边所构成的平行四边行的对角线来表示，而该两个力称为合力的分力。FR=F1+F2FRF1F2AF1F2FRFxFyxy（a）FRF1F2（b）FRF1F2（1）是最简单的力系简化的规律，是复杂力系简化的基础；（2）是力的分解的依据；（3）是力的三角形法则。力的平行四边形法则：PFTFT′公理4作用与反作用定律两物体间相互作用的力，总是大小相等，指向相反，且沿同一直线。ABAFABFBP公理5刚化公理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。刚性杆FF柔性绳FF（1）建立了刚体静力学与变形体静力学的联系；（2）刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，