01靜力學(xué)基礎(chǔ)

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1、理論力學(xué)課程簡(jiǎn)介工程力學(xué)理論力學(xué)材料力學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)課。研究物體受力后的效應(yīng)運(yùn)動(dòng)、平衡（外效應(yīng)）剛體變形、內(nèi)力（內(nèi)效應(yīng)）變形固體理論力學(xué)物體在外力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并建立運(yùn)動(dòng)與受力之間的定量關(guān)系。靜力分析運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析物體在外力作用下的平衡規(guī)律牛頓力學(xué)的研究對(duì)象常速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（機(jī)械運(yùn)動(dòng)）常速：遠(yuǎn)小于光速宏觀：介于巨大星系與分子、原子之間經(jīng)典力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史牛頓前:最古老的學(xué)科;"天工開(kāi)物“;天文觀察:歷法;第谷牛頓:宏觀世界數(shù)量化的因果關(guān)系;機(jī)械唯物論試圖解釋一切事物現(xiàn)代:愛(ài)因斯坦;牛頓力學(xué)的局限性;在適用范圍內(nèi)仍然有效新發(fā)

2、展:航天多體新材料...理論力學(xué)第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)§1–1靜力學(xué)的基本概念§1–2靜力學(xué)公理§1–3約束和約束反力§1–4受力分析和受力圖第一章工程靜力學(xué)基礎(chǔ)目錄剛體是一種理想化的力學(xué)模型。一個(gè)物體能否視為剛體，不僅取決于變形的大小，而且和問(wèn)題本身的要求有關(guān)。2、剛體——在外界的任何作用下形狀和大小都始終保持不變的物體?；蛘咴诹Φ淖饔孟拢我鈨牲c(diǎn)間的距離保持不變的物體。1、平衡——平衡是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的特殊形式，是指物體相對(duì)地球處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3、力——力是物體相互間的機(jī)械作用，其作用結(jié)果使物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變

3、。§1–1靜力學(xué)的基本概念確定力的必要因素力的三要素大小方向作用點(diǎn)力的效應(yīng)外效應(yīng)—改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效應(yīng)內(nèi)效應(yīng)—引起物體變形的效應(yīng)力的表示法——力是一矢量，用數(shù)學(xué)上的矢量記號(hào)來(lái)表示，如圖。F力的單位——在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓(N)1N=1公斤?米/秒2（kg?m/s2)?！?–1靜力學(xué)的基本概念?基本概念力系——作用于同一物體或物體系上的一群力。等效力系——對(duì)物體的作用效果相同的兩個(gè)力系。平衡力系——能使物體維持平衡的力系。合力——在特殊情況下，能和一個(gè)力系等效的一個(gè)力?！?–2靜力學(xué)公理公理一(二力平衡公理)要使剛體

4、在兩個(gè)力作用下維持平衡狀態(tài)，必須也只須這兩個(gè)力大小相等、方向相反、沿同一直線作用。公理二(加減平衡力系公理)可以在作用于剛體的任何一個(gè)力系上加上或去掉幾個(gè)互成平衡的力，而不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。§1–2靜力學(xué)公理推論(力在剛體上的可傳性)作用于剛體的力，其作用點(diǎn)可以沿作用線在該剛體內(nèi)前后任意移動(dòng)，而不改變它對(duì)該剛體的作用。==FAF2F1FABF1AB§1–2靜力學(xué)公理A公理三(力平行四邊形公理)作用于物體上任一點(diǎn)的兩個(gè)力可合成為作用于同一點(diǎn)的一個(gè)力，即合力。合力的矢由原兩力的矢為鄰邊而作出的力平行四邊形的對(duì)角矢來(lái)表示。F1

5、F2R矢量表達(dá)式：R=F1+F2即，合力為原兩力的矢量和?！?–2靜力學(xué)公理推論(三力匯交定理)當(dāng)剛體在三個(gè)力作用下平衡時(shí)，設(shè)其中兩力的作用線相交于某點(diǎn)，則第三力的作用線必定也通過(guò)這個(gè)點(diǎn)。F1F3R1F2A=證明：A3F1F2F3A3AA2A1§1–2靜力學(xué)公理公理四(作用和反作用公理)任何兩個(gè)物體間的相互作用的力，總是大小相等，作用線相同，但指向相反，并同時(shí)分別作用于這兩個(gè)物體上。公理五(剛化公理)設(shè)變形體在已知力系作用下維持平衡狀態(tài)，則如將這個(gè)已變形但平衡的物體變成剛體（剛化），其平衡不受影響?！?–2靜力學(xué)公理§1–3約

6、束和約束反力1、自由體：2、非自由體：4、約束：5、約束反力：3、主動(dòng)力：可以任意運(yùn)動(dòng)（獲得任意位移）的物體。不可能產(chǎn)生某方向的位移的物體。約束對(duì)被約束體的反作用力。由周?chē)矬w所構(gòu)成的、限制非自由體位移的條件。主動(dòng)引起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的力。?基本概念：1、柔繩、鏈條、膠帶構(gòu)成的約束：?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力A§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束2、理想光滑接觸面約束§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束光滑接觸面約束實(shí)例§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束3、光滑圓柱鉸鏈約束ABNAB

7、§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束NyNx(1)固定鉸鏈支座：N?§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束(2)活動(dòng)鉸鏈支座：NN?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力光滑圓柱鉸鏈約束實(shí)例?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力4、光滑球鉸鏈約束：ABN?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力ABNANBACB5、雙鉸鏈剛桿約束：?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力?常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的約束§1–3約束和約束反力6、插入端約束：§1–4受力分析和受力圖

8、畫(huà)受力圖的方法與步驟：1、取分離體（研究對(duì)象）2、畫(huà)出研究對(duì)象所受的全部主動(dòng)力（使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力）3、在存在約束的地方，按約束類(lèi)型逐一畫(huà)出約束反力（研究對(duì)象與周?chē)矬w的連接關(guān)系）APNFTE?CGBEPAFD解：(1)物體B受兩個(gè)力作用：(2)球A受三個(gè)力作用：(