哈工大版理论力学课件

1、中南大学土木工程与建筑学院理论力学，1。中南大学土木工程与建筑学院理论力学，2。理论力学：研究物体机械运动一般规律的学科。机械运动是物体在空间中的位置随时间的变化。理论力学内容：静力学：研究物体在力系作用下的平衡规律，也研究力的一般性质和力系的简化方法。运动学：研究物体运动的几何属性，而不是物体运动的原因。动力学：研究受力物体的运动与其作用力之间的关系。理论力学是一门技术基础课，具有很强的理论性，专业课，基础课，理论力学的任务，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，3，2理论力学是许多专业课的重要基础，如材料力学，机械原理，机械零件，结构力学和弹性分析，归纳和总结最基本的力学规律，抽象，推理和

2、数学推导，理论体系，力学模型，刚体，质点，质点系，弹簧质点，弹性体，理论力学，中南大学土木建筑学院，4，3静力学的主要研究物体的受力分析；2.力系统的等效替换(简化)；3.力系统的平衡条件及其应用。平衡力系统：使物体保持平衡的力系统。力度是指作用在物体上的一组力。平衡：指物体相对于惯性参照系(地面)保持静止或匀速直线运动的状态。中南大学土木工程与建筑学院理论力学，6，力的单位：国际单位制：牛顿，千牛顿，1。力1的概念。定义：力是物体之间的机械相互作用，它可以改变物体。力效应：运动效应(外部效应的理论力学)变形效应(内部效应的材料力学)3。力的三个要素：大小，方向，作用点，静力学的基本概念，理论

3、力学，中南大学土木工程与建筑学院，7。力是矢量，它的表示方法，没有绝对的刚体，但在研究外力作用时，可变形体可以视为刚体。在研究力的内部效应之前，物体也被认为是刚体。刚体中任意两点之间的距离总是不变的。不同的是，物体，刚体，一些基本的公理和定理只适用于刚体，而不适用于可变形物体。中南大学土木工程与建筑学院理论力学，8，中南大学土木工程与建筑学院理论力学，9，f1，1-1 Statics Axiom，Axiom:这是人类通过长期实践和经验得出的结论，并经过反复实践验证。公理1力的平行四边形法则，作用在物体上同一点上的两个力可以合成一个合力，这个合力也作用在这个点上。合力的大小和方向由这两个力的相邻

4、边形成的平行四边形的对角线决定。F1、F2、F2FR、也就是说，合力是两个原始力的矢量和。FR，f1，F2，力三角形，a，F2，F1，f，r，a，理论力学，中南大学土木建筑学院，10，axiom 2双力平衡条件，两个力作用在同一刚体上，保持刚体平衡的充要条件是：对于多刚体来说，这是不成立的，刚体，F1，F2表明上述条件对于刚体来说是充要条件；对于变形体，上述条件只是必要的。绳索，平衡绳索，F2，F1，不平衡，F2，F，1，不平衡，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，11，双力构件：仅由两个力平衡的刚体称为双力构件。注意：双力量成员不计算自身重量。公理3从任何已知的力系统中增加或减少任何平衡力

5、系统的原理不会改变力系统对刚体的作用。双力杆，f1，F2，双力构件，理论力学，中南大学土木建筑学院，12，等效，B，F，推论1:力传递率作用于刚体上的力。因此，对于刚体来说，力作用的三个要素是：大小、方向和作用线。推论2:三个力的相交定理在三个力的作用下平衡一个刚体。如果两个力的作用线在一点相遇，另一个力的作用线必须在同一点相遇，并且三个力的作用线是共面的。(在特殊情况下，力在无穷远处平行共面会聚。)，F2，f1，A，B，C，O，F3，等价，AFBAFFBF，AFF，理论力学，证明F1，F2，F3是平衡力系统，F12，F3也是平衡力系统。两个力的平衡必须相等、相反且共线，三个力F1、F2和F3

6、必须相交且共面。F12，F1，B，A，C，O，F3，F2，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，14，公理5刚化原理，变形体在一定的力系统的作用下处于平衡状态，如果变形体变成刚体(刚体)，公理5告诉我们刚体静力学的平衡理论可以用于平衡状态下的变形体。绳索，F2，F1，平衡，刚体，F，2，F，1，平衡，理论力学，中南大学土木建筑学院，15，1-2约束和约束力，理论力学，中南大学土木建筑学院，16，16非自由体：具有有限位移的物体称为非自由体。工程中的大多数物体都是非自由体。它的位移受到周围物体的限制。我们把起限制作用的周围物体称为约束体。约束：它由约束体组成，限制非自由体的某些位移。工程中的约束

7、总是由接触形成的。约束力：施加在被约束物体上的力称为约束力。约束力的特征：，p，释放约束，并根据约束的性质用约束力替换它。FN2，FN2，P对于单个对象，为了简化关于梁力的FN1，FN1，要确定的方向与可被该约束阻止的位移方向相反。作用点的接触点是F F，中南大学土木工程与建筑学院理论力学，17，1，光滑接触面的约束：光滑约束，(光滑指摩擦)，2，fn，a，约束力作用在接触点上，方向是沿着接触面的公共法线，指向受力物体，也称为法向约束力，通常用FN表示。中南大学土木建筑学院，FNB，理论力学，18，19，20，21。中南大学土木工程与建筑学院，23、理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，24、

8、压力角、2、由软绳、链或带组成的约束：柔性约束，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，25，不能称为双力构件。中南大学土木工程与建筑学院，26英尺FT1，柔性体只能被拉动，因此它们的约束力作用在接触点上，方向是沿着柔性体的轴但远离物体。通常用英尺表示。中南大学土木工程与建筑学院理论力学，27，3，光滑铰链约束(径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支撑等)。)，(1)径向轴承，轴，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，28，接触点约束特性：轴在轴承孔中，轴不自由，F，Fx轴承，Fy，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，29，(2)光滑圆柱铰链的约束特性：它由两个穿孔构件和圆柱销组成。中南大学土木工程与

9、建筑学院理论力学，30，31，32，FAY，插针A，铰链放大插针，传真约束力方向未定，中南大学土木工程与建筑学院理论力学，33，铰链约束力可用两个正交分量表示。其中有反应关系，FCx，FCx，FCy，FCy。通常，没有必要单独分析销的应力。分析时，必须单独取出销。中南大学土木工程与建筑学院，理论力学，34，35，36，(3)固定铰链支架(其中一个固定在地面上)，中南大学土木工程与建筑学院理论力学，37，38，39，4，其他类型的约束(1)滚动轴承(活动铰链轴承，滚柱轴承)约束特征：在上述固定铰链轴承和光滑固定平面之间安装光滑滚柱轴。结合力：构件受到垂直于光滑表面的结合力。理论力学，中南大学土木

10、工程与建筑学院，40，(滚动)活动铰链轴承(滚动轴承)，F的实际方向也可以是向下、理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，43、滑槽和销。请注意，其他构件和销连接具有不同的约束形式，属于双侧平滑约束。(双面约束)双力构件用作约束，它们的约束力是沿着连接两点的方向。理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，44、O、B、A、C、P、双力杆、FB双力杆的约束力，理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，45，固定铰链的约束力、(2)球铰链、A、FAx约束特征：组件由球和球壳连接，它们可以围绕球的中心自由旋转，但它们根本不能移动。约束：当忽略摩擦力时，球和球座也是平滑的约束。通过接触点并指向球体中心的近似梁力

11、是一种不能预先确定的空气空间力，可以用三个正交分量表示。FAy，FAz，中南大学土木工程与建筑学院理论力学，46，中南大学土木工程与建筑学院理论力学，47，(3)推力轴承(圆锥轴承)，约束特性：推力轴承比径向轴承多一个轴向位移极限。约束力：比径向轴承多一个轴向约束力，以及三个正交分量FAx、FAy和FAz。理论力学，中南大学土木工程与建筑学院，48，49，物体的力分析和力图，理论力学作用在物体上的力有两种：一种是主要的力，如重力、风力、气压等。主要力量通常被称为负荷。第二类是驱动力，即约束力。载荷、载荷、集中载荷的分类：载荷的作用范围很小，可以忽略。载荷分布载荷载荷作用于整个物体或一部分。单独载荷：载荷作用在整个体积上。分布载荷，线性载荷：载荷作用在整个长度上。分面载荷：载荷作用于整个区域。物体的载荷集中、分布、单位体积载荷、面积和长度。VA，L，dSdL，dFR，q dFR，Q，Q1，中南大学土木工程与建筑学院，理论力学，拿那个分离的物体；吸取主力；画约束力。2。力图，例如、P、A、B、O、C、D、FNC、C、FND O、P、FT、FN、C、FAY、FAX、A、C、Fcy、fcx、f、b、o、f、c、c、b、F2、FB、c、b、C处固定铰链的约束力由三个力的相交定理决定，然后用一个力来表示。它也可以用两个互相垂直