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1、靜力學(xué)靜力學(xué)1工程力學(xué)工程力學(xué)第一篇第一篇 靜力學(xué)靜力學(xué)靜力學(xué)靜力學(xué)2第一章第一章 靜力學(xué)基本概念與受力分析靜力學(xué)基本概念與受力分析1 1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念2 2 約束與約束力約束與約束力3 3 受力圖受力圖靜力學(xué)靜力學(xué)31 1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念剛體：剛體：在力作用下不變形的物體，即剛體內(nèi)部任意兩點間在力作用下不變形的物體，即剛體內(nèi)部任意兩點間的距離保持不變。的距離保持不變。平衡：平衡：物體相對慣性參考系靜止或作勻速直線平移。物體相對慣性參考系靜止或作勻速直線平移。靜力學(xué)靜力學(xué)41 1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念 等效力系等效力系:對同一對同一剛體剛體產(chǎn)生相同作用效應(yīng)

2、的力系產(chǎn)生相同作用效應(yīng)的力系 力力 系：系：作用在物體上的一組力作用在物體上的一組力 合力合力:與某力系等效的力與某力系等效的力 平衡力系平衡力系:對對剛體剛體不產(chǎn)生任何作用效應(yīng)的力系不產(chǎn)生任何作用效應(yīng)的力系靜力學(xué)靜力學(xué)51 1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念力的作用效應(yīng)力的作用效應(yīng) 內(nèi)效應(yīng)內(nèi)效應(yīng):物體的變形。物體的變形。外效應(yīng)外效應(yīng):物體運動狀態(tài)的改變。物體運動狀態(tài)的改變。注意：注意：1.力作用于可變形的物體時，既力作用于可變形的物體時，既有內(nèi)效應(yīng)，也可能有外效應(yīng)。有內(nèi)效應(yīng)，也可能有外效應(yīng)。2.力作用于剛體時，不會有內(nèi)效力作用于剛體時，不會有內(nèi)效應(yīng)，只可能有外效應(yīng)。應(yīng)，只可能有外效應(yīng)?！坝職馓?/p>

3、勇氣號”火星探測器火星探測器著陸裝置著陸裝置靜力學(xué)靜力學(xué)62 2 約束與約束力約束與約束力自由體自由體：可以在空間任意運動的物體可以在空間任意運動的物體非自由體非自由體：運動受到某些限制的物體運動受到某些限制的物體靜力學(xué)靜力學(xué)72 2 約束與約束力約束與約束力約約 束束：限制物體運動的條件。限制物體運動的條件。約束體：約束體：約束約束非自由體非自由體運動的物體。運動的物體。列車是非自由體列車是非自由體鐵軌是約束體鐵軌是約束體約束力：約束力：約束體作用在非自由體上的力。約束體作用在非自由體上的力。鐵軌作用在車輪鐵軌作用在車輪上的力為約束力上的力為約束力靜力學(xué)靜力學(xué)82 2 約束與約束力約束與約束

4、力約束的性質(zhì)：約束的性質(zhì)：約束力的方向與限制物體運動的方向相反。約束力的方向與限制物體運動的方向相反。（一）柔索（一）柔索繩索、繩索、鏈條、皮帶等鏈條、皮帶等假設(shè)條件：假設(shè)條件：不計質(zhì)量不計質(zhì)量。約束力特點：約束力特點：力沿柔索方向，受拉。力沿柔索方向，受拉。限制該方向的運動限制該方向的運動限制運動的條件限制運動的條件靜力學(xué)靜力學(xué)92 2 約束與約束力約束與約束力（二）光滑面約束（二）光滑面約束約束力沿公法線方向指向被約束的物體約束力沿公法線方向指向被約束的物體BAC公切面公切面公法線公法線假設(shè)條件：假設(shè)條件：不計摩擦不計摩擦靜力學(xué)靜力學(xué)102 2 約束與約束力約束與約束力不計摩擦時，齒輪間的

5、約束也屬于光滑面約束。不計摩擦時，齒輪間的約束也屬于光滑面約束。靜力學(xué)靜力學(xué)112 2 約束與約束力約束與約束力1 1、固定鉸鏈支座、固定鉸鏈支座AA固固定定鉸鉸鏈鏈簡簡圖圖（三）光滑圓柱鉸鏈（三）光滑圓柱鉸鏈靜力學(xué)靜力學(xué)122 2 約束與約束力約束與約束力首都機場候機樓頂棚拱架支座首都機場候機樓頂棚拱架支座靜力學(xué)靜力學(xué)132 2 約束與約束力約束與約束力2 2、連接鉸鏈、連接鉸鏈BBB注意：注意：作用力與反作用力的關(guān)系作用力與反作用力的關(guān)系問題：問題：在忽略肌肉力的情況下，人在忽略肌肉力的情況下，人體的哪些關(guān)節(jié)可以視為連接鉸鏈？體的哪些關(guān)節(jié)可以視為連接鉸鏈？靜力學(xué)靜力學(xué)142 2 約束與約束

6、力約束與約束力3 3、活動鉸鏈支座、活動鉸鏈支座AA A4 4、徑向軸承、徑向軸承靜力學(xué)靜力學(xué)152 2 約束與約束力約束與約束力固定與活動鉸鏈支座的應(yīng)用固定與活動鉸鏈支座的應(yīng)用靜力學(xué)靜力學(xué)162 2 約束與約束力約束與約束力（四）光滑球鉸鏈（四）光滑球鉸鏈AA人造髖關(guān)節(jié)人造髖關(guān)節(jié)靜力學(xué)靜力學(xué)172 2 約束與約束力約束與約束力（五）二力構(gòu)件（五）二力構(gòu)件/二力桿二力桿二力平衡原理二力平衡原理：作用于剛體上的兩個力為平衡力系的充分必要作用于剛體上的兩個力為平衡力系的充分必要條件是：條件是：此二力等值、反向、共線。此二力等值、反向、共線。若若剛體上只有兩點受力且不計其質(zhì)量，則該剛體稱為剛體上只有

7、兩點受力且不計其質(zhì)量，則該剛體稱為二力構(gòu)件二力構(gòu)件或或二力桿二力桿。作用力沿兩點連線、大小相等、方向相反。作用力沿兩點連線、大小相等、方向相反。W不計桿件自重不計桿件自重W靜力學(xué)靜力學(xué)183 3 受力圖受力圖根據(jù)約束的根據(jù)約束的類型類型畫出研究對象的受力圖畫出研究對象的受力圖例：例：結(jié)構(gòu)如圖所示，不計構(gòu)件自重，結(jié)構(gòu)如圖所示，不計構(gòu)件自重，畫出畫出AB桿的受力圖。桿的受力圖。DCWABWABDCABWCCD桿為二力桿桿為二力桿靜力學(xué)靜力學(xué)193 3 受力圖受力圖例：例：畫出畫出AB桿的受力圖。桿的受力圖。(b)CBAD(a)A AB BC CD靜力學(xué)靜力學(xué)203 3 受力圖受力圖例：例：畫出滑輪、畫出滑輪、CD桿、桿、AB桿和整體受力圖。桿和整體受力圖。WWWWABCD1 1、研究滑輪、研究滑輪2 2、研究、研究CD桿桿不計桿件和滑輪自重不計桿件和滑輪自重靜力學(xué)靜力學(xué)213 3 受力圖受力圖A ABC3 3、研究、研究AB桿桿4 4、研究整體、研究整體WABCDWWWWWWCAB注意：注意：研究整體時，不畫物體間的內(nèi)力。研究整體時，不畫物體間的內(nèi)力。靜力學(xué)靜力學(xué)22本章結(jié)束本章結(jié)束