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《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)--第一篇汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析工程力學(xué)應(yīng)用汽車(chē)工程中力學(xué)問(wèn)題引子長(zhǎng)江三峽工程1)深刻理解基本概念,熟練掌握有關(guān)力學(xué)定理、公理和定律。2)學(xué)會(huì)用抽象簡(jiǎn)化的思維方式學(xué)習(xí)理解力學(xué)的一般規(guī)律,同時(shí)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,幫助解決實(shí)際問(wèn)題。3)掌握基本的力學(xué)分析和運(yùn)算技能。本篇的學(xué)習(xí)目標(biāo):第一篇汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析第一篇成績(jī)?cè)u(píng)定:平時(shí)考勤、作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)各占20%,期末考試占40%。第一章構(gòu)件的靜力分析第二章構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析第三章構(gòu)件的承載能力分析構(gòu)件靜力分析汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)--第一章第一章構(gòu)件靜力分析研究對(duì)象:平衡狀態(tài)的剛體或剛體系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容:①物體的受力分
2、析;②力系的簡(jiǎn)化;③物體在力系作用下處于平衡的條件及其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo):1)了解靜力分析的基礎(chǔ)知識(shí),掌握基本概念和定理。2)掌握構(gòu)件(物體)的受力分析方法,并能正確地畫(huà)出構(gòu)件或物系的受力圖。3)認(rèn)識(shí)構(gòu)件(物體)的平衡規(guī)律,掌握應(yīng)用平衡條件求解工程力學(xué)問(wèn)題的方法。教學(xué)內(nèi)容:靜力分析的基本概念力、剛體及平衡的概念靜力學(xué)公理力矩力偶的基本概念、定理1、熟悉靜力分析的研究對(duì)象、內(nèi)容,2、掌握剛體、平衡、力的概念3、掌握五個(gè)公理4、力矩力偶的基本概念、定理第一節(jié)靜力分析的基本概念與定理教學(xué)目標(biāo):力的作用例子力的概念是人類(lèi)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)生活中逐漸建立的;力與生活和
3、生產(chǎn)勞動(dòng)密不可分;力作用的例子:萬(wàn)有引力、汽車(chē)動(dòng)力、打球、人們的推、拉、投、走路、跑步等;一、靜力分析基本概念一.力的概念1.力是物體間的相互機(jī)械作用2.力對(duì)物體作用效應(yīng)外效應(yīng):使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變;內(nèi)效應(yīng):使物體的形狀發(fā)生改變3.力是矢量:力矢用大寫(xiě)黑體字母“F”表示4.力的三要素:力的大小、方向、作用線.5.力的單位:牛[頓](N)或千牛(kN)(力F用有向線段表示)靜力分析基本概念分布力和集中力力系力系——作用于剛體上的一群力合力:若一個(gè)力和一個(gè)力系等效,則這個(gè)力就稱(chēng)為該力系的合力;力系中的每個(gè)力就稱(chēng)為力系的分力;將一個(gè)復(fù)雜力系簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單力系或一個(gè)
4、力的過(guò)程,稱(chēng)為力系的簡(jiǎn)化。力系的分類(lèi)平面力系:力的作用線均在同一個(gè)平面內(nèi)匯交力系:作用線匯交于一點(diǎn);平行力系:作用線相互平行;一般力系:作用線既不完全匯交,又不完全平行;空間力系匯交力系平行力系一般力系2、剛體的概念剛體——在力的作用下,其物體內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變剛體是靜力學(xué)中對(duì)物體進(jìn)行分析所簡(jiǎn)化的抽象化力學(xué)模型(變形很小可忽略不計(jì)時(shí))實(shí)踐證明:將物體抽象為剛體可使力學(xué)分析大大簡(jiǎn)化且結(jié)果足夠精確,既是工程分析允許的也是認(rèn)識(shí)力學(xué)規(guī)律所必需的。但剛體這一模型的使用是有條件和范圍的即在靜力學(xué)范圍內(nèi)構(gòu)件可看作剛體剛體示例3、平衡定義:物體相對(duì)于慣性參考系處
5、于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。平衡是相對(duì)的,是運(yùn)動(dòng)的特例,平衡的規(guī)律遠(yuǎn)比一般規(guī)律簡(jiǎn)單。工程上有很多平衡問(wèn)題。建立在地球上,并相對(duì)于地球不動(dòng)的參考系稱(chēng)為慣性參考系。平衡力系:一個(gè)物體受某力系作用而處于平衡,則此力系稱(chēng)為平衡力系。力系使物體平衡而需要滿(mǎn)足的條件稱(chēng)為力系平衡條件。二、靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理概括了力的各種性質(zhì),是靜力分析的理論基礎(chǔ)公理一:二力平衡公理作用于剛體上的兩個(gè)力使剛體平衡的必要和充分條件是:這兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用線重合。簡(jiǎn)稱(chēng)“等值、反向、共線”。矢量式:F1=-F2;F1F2二力構(gòu)件二力平衡公理揭示了作用于物體上最簡(jiǎn)單的力系平衡時(shí)所應(yīng)滿(mǎn)足的
6、條件。工程上受兩個(gè)力作用而平衡的剛體稱(chēng)為“二力構(gòu)件”或“二力體”。二力構(gòu)件平衡時(shí)其所受的兩個(gè)力必沿著兩個(gè)力作用點(diǎn)的連線,而且兩力大小相等,方向相反。如課本圖1-5所示,當(dāng)該支架中桿AC、BC自重不計(jì)時(shí),即屬二力構(gòu)件,受力如圖所示。圖1-6中桿CD也是二力構(gòu)件二力構(gòu)件的實(shí)例1AB二力構(gòu)件的實(shí)例2在進(jìn)行構(gòu)件受力分析時(shí),能正確判斷其是否為二力構(gòu)件,可使問(wèn)題順利解決。這點(diǎn)很重要!F1F2F2F1CD在一個(gè)剛體上加上或減去一個(gè)平衡力系,不改變剛體的原狀態(tài)。AB==ABAB這一公理是研究力系等效變換的理論基礎(chǔ)靜力學(xué)公理公理二:加減平衡力系公理作用于剛體的力可以沿其作用線滑移
7、至剛體的任意點(diǎn),不改變?cè)?duì)該剛體的作用效應(yīng)應(yīng)用:加減平衡力系原理及其推論是力系簡(jiǎn)化的重要依據(jù)之一。推論1:力的可傳性原理作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成為一個(gè)力,合力的作用點(diǎn)仍作用在這一點(diǎn),合力的大小和方向由這兩個(gè)力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。矢量表示法:FR=F1+F2靜力學(xué)公理公理三:力的平行四邊形公理力的平行四邊形公理合力的大小和方向的計(jì)算圖1-11中,如已知F1、F2夾角α,則可用余弦定理求合力大小和方向。F推論2:三力平衡匯交定理剛體受三個(gè)力的作用而平衡,這三個(gè)力必匯交于一點(diǎn)F3F2F1F3FROF2F1三力平衡匯交定理應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用:三力
8、平衡匯交定理當(dāng)剛體受到三