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1、I.静力学,1.基本概念2.基本公理3.约束与约束力4.物体的受力分析,第一章 静力学公理和物体的受力分析,引 言,静力学研究物体在力系作用下的平衡规律。,力系作用于物体上的若干个力。,力系分类：按力的作用线分布分：平面力系和空间力系；,平衡物体的运动状态不变。它包括静止和匀速直线运动。,按力的作用线关系分：汇交力系、平行力系和任 意力系。,若作用于物体上的力系使物体保持平衡，则该力系称为平衡力系。此时力系所满足的条件称平衡条件。静力学所研究的基本问题：力系的简化；力系的平衡条件及其应用。,基 本 概 念,1）力,物体间的机械作用。,三要素:大小、方向、作用点,作用效应:运动效应和变形效应,力
2、的大小:表示物体间相互机械作用的强弱程度。单位：牛顿（N）或千牛顿（KN）。力的方向:表示力的作用线在空间的方位和指向。力的作用点:表示力的作用位置体积分布力，面分布力，线分布力，点分布力。,大小、方向、作用点-定位矢量矢量表示,2)刚体,受力后不发生任何变形的物体（任意两点的距离保持不变）；,物体的理想化；,1-1 静力学公理,公理1 二力合成的平行四边形法则,力的三角形法则（首尾相连）,作用在同一点的两个力可合成为一个合力，其作用点不变，大小和方向由平行四边形的对角线确定。,二力平衡的充要条件是:等值、反向、共线。,像这种受两力而平衡的构件,称为二力构件(二力杆),公理2：二力平衡条件,公
3、理3 力的加减平衡原理,在原有力系上加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。,公理3 力的加减平衡原理,在原有力系上加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。,推论1：力的可传性,力可沿其作用线在刚体内任意移动。,=,=,F1=F2=F,推论2：三力平衡汇交原理,若刚体上三个力平衡且其中两力汇交于一点，则第三力必在前两个力所在平面内，并且它的作用线必定过这个汇交点。,=,F,F1,F2,F3,公理4 作用力和反作用力定律,两物体之间的相互作用力总是大小相等、方向相反，沿同一直线，分别作用在两个物体上。同时存在、成对出现,公理5 刚化原理,若将处于平衡状态的变形体刚
4、化为刚体，则平衡状态保持不变。,1-2 约束与约束力,1 基本概念,自由体:位移不受限制的物体。,非自由体:位移受到限制的物体。,约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。,约束力:约束对被约束物体的作用力被动力。,主动力：除约束力外，非自由体上所受到的所有促使物体运动或有 运动趋的力，称为主动力。,约束力三要素:大小:未知 方向:与物体运动趋势或运动方向相反 作用点:在相互接触处；,1、光滑接触面约束,两物体直接光滑接触，不计接触处磨擦而构 成的约束。,约束力沿过接触点的公法线而指向被约束物体。,2 常见约束,2、柔性约束,绳索、链条、皮带：柔软不可伸长、不计重量的柔 性连接物体构成的约束。,3、向心轴承,F,4、光滑铰链约束,（1）中间铰,a)圆柱铰链约束,（2）固定铰支座,（3）可动铰链支座（辊轴支座）,b)球铰链约束,5、止推轴承,
