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1、,1,主要参考书,朱照宣等编写的理论力学（上下册）北京大学出版社 贾书惠主编的理论力学高等教育出版社 梅凤翔主编的工程力学（上下册）高等教育出版社 刘延柱主编的理论力学高等教育出版社 R.C.Hibbeler,Engineering Mechanics,高等教育出版社 谢传锋主编的理论力学自我检测北航出版社,2,上节课的主要内容,基本概念 平衡、质点（系）、刚体、力系、等效力系、合力、平衡力系、共点力系 基本方法 共点力系的合成（几何法、解析法）共点力系的平衡条件（几何法、解析法）要研究的问题 如何进行受力分析 如何将基本概念与方法应用于实际问题,3,1-3 平衡问题的解法,自由体(free
2、body)：可以在空间任意运动的物体,非自由体(constrained body)：运动受到某些限制的物体,4,非自由体实例,5,1-3 平衡问题的解法,一、约束与约束力,约 束(constraint)：限制物体运动的条件。,约束体(constraint body)：约束非自由体运动的物体。,列车是非自由体 铁轨是约束体,约束力(constraint force)：约束体作用在非自由体上的力。,铁轨作用在车轮上的力为约束力,6,1-3 平衡问题的解法,约束力的方向与限制物体运动的方向相反,（一）柔索绳索、链条、皮带等,假设条件：不计质量。约束力特点：力沿柔索方向，受拉。,限制该方向的运动,限制
3、运动的条件,7,1-3 平衡问题的解法,（二）光滑面约束,约束力沿公法线方向指向被约束的物体,假设条件：不计摩擦,8,1-3 平衡问题的解法,在不计摩擦的条件下，齿轮间的约束也属于光滑面约束。,9,1-3 平衡问题的解法,1、固定铰链支座,固定铰链简图,（三）光滑圆柱铰链,10,1-3 平衡问题的解法,首都机场候机楼顶棚拱架支座,11,1-3 平衡问题的解法,2、连接铰链,注意：分清受力体与施力体,12,1-3 平衡问题的解法,思考题：机器人的哪些关节是链接铰？人体的哪些关节可简化成链接铰？,13,1-3 平衡问题的解法,3、活动铰链支座,4、径向轴承,14,1-3 平衡问题的解法,固定铰链支
4、座与可动铰链支座的应用,15,1-3 平衡问题的解法,（四）光滑球铰链,人造髋关节,16,1-3 平衡问题的解法,（五）二力构件/二力杆,二力平衡原理：作用于刚体上的两个力为平衡力系的充分必要条件是：此二力等值、反向、共线,若刚体上只有两点受力且不计其质量，则该刚体称为二力构件或二力杆。作用力沿两点连线、大小相等、方向相反。,17,1-3 平衡问题的解法,二、受力图,根据约束的类型画出研究对象的受力图,例：结构如图所示，不计构件自重，画出AB杆的受力图。,CD杆为二力杆,18,1-3 平衡问题的解法,例：画出AB杆的受力图,19,1-3 平衡问题的解法,例：画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图
5、,1、研究滑轮,2、研究CD杆,20,1-3 平衡问题的解法,3、研究AB杆,4、研究整体,研究整体时，不画物体间的内力,21,例：已知物体的重量为P，求（a）平衡时铅垂力F，（b）维持平衡时F 的最小值及其方向（不计构件自重）,22,例：结构如图所示，杆重不计，已知 力P，求BC杆的内力和绳BD的拉力。,解：研究铰链B,空间力系,23,问题研究,用所学过的知识与方法研究缆车的力学问题,能研究缆车的哪些力学问题？若研究这些问题，假设条件是什么？建立力学模型。给出理论分析与计算。目前不能解决的问题是什么？,24,问题研究,建立安装在门上的一组合叶的力学模型。1、分析合叶的受力情况并画出门的受力图。2、为了使门能正常的开关，安装合叶时应注意哪些问题？,25,本章主要内容,基本定义 平衡、质点（系）、刚体、自由体、非自由体 力系、等效力系、合力、共点力系 基本方法 共点力系的合成及其平衡条件（矢量法、解析法）约束与约束力 柔索、光滑面、光滑柱（球）铰链、二力构件 受力分析 根据约束的类型和特点画受力图,
