《工程力学》课程讲义：第一章 静力分析基础

课程总论 《工程力学》既是自然科学又是诸多工程科学的基 础,是人类认识自然界和从事科学技术工作必须具 备的基本理论。 《工程力学》包含《理论力学》的静力分析和《材料 力学》的大部分教学内容。 物体受力分析方法、力系的简化和物体在力系作用 下的平衡规律; ·杆件在静荷载作用下的强度、刚度和稳定性计算; ·杆件在动荷载作用下的强度计算。 刚体与变形固体模型

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第一章静力分析基础 ■§1-1力及其性质 81-2力矩 ■81-3力偶及其性质 81-4约束和约束力 81-5研究对象和受力图

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第一章静力分析基础 年衡是机械运动的特殊情形。 力系:作用在物体上的两个或两个以上的力组成 的系统。 静力分析研究物体在力系作用下的平衡规律: (1)物体受力的分析方法; (2)力系的简化; (3)力系的平衡条件及其工程应用。 ·静力分析中采用的物体模型是刚体

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§1-1力及其性质 1-1-1力的概念 力是物体之间的机械作用。 力对物体的效应:动敌应,变形敌泫。 ·返动敌庙使物体的运动状态发生改变; 变形敌应使物体的几何形状发生变化。 可以用一个矢量表示力的三要素(大小、方向 和作用点)

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1-1-1力的概念 ·集中力与分布力 (x) F F ·作用与反作用定律 两物体间相互作用的力,总是大小相等 方向相反、沿同一直线分别作用在相互 作用的两个物体上。 ·力的单僬: “N”—牛顿 “kN”一牛[顿]

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1-1-2静力分析的基本定律 1.力的平行四边形视则: 作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个 合力,合力作用于该点,其大小和方向由这两个力为 边构成的平行四边形的对角线。 力的三角形親则: FR

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1-1-2静力分析的基本定律(续) 2.二力平衡条件 刚体在两个力作用下处于平衡的必要与充分条 件是这两个力的大小相等,方向相反,且其作用线 在同一直线上。 F=-F, (1-2) 二力芮件:只受两个力作用而处于平衡的构件。 刚体 刚体

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1-1-2静力分析的基本定律(续) 3.加减平衡力黍原理:在作用于刚体的力系中, 增加或减去任意的平衡力系,不改变原力系对刚 体的作用效应。 4.刚化原理:变形体在某一力系作用下处于平衡, 当变形很小时,可以将此变形体刚化为刚体,其 平衡状态保持不变

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1-1-2静力分析的基本定律(续) 推论1作用于刚体某点的力,可以沿着它的作用 线移到刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作 用。(力的可传性) F=F=-E

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1-1-2静力分析的基本定律(续) 推伦2剛体受到互不平行的三个力作用而处于平衡时, 此三个力必共面且汇交于一点。(三力单衡汇金定狸) (b)

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