理 论 力 学一、力学概论一般力学固体力学二、内容受力作用的物体宏观的机械运动力作用后物体的变形、内部组织的变化及由此而引起的一系列问题物体机械运动一般规律的科学静力学机械运动 物体的位置随时间的变化(包括静止)
理论力学绪 论物体的平衡规律,力的一般性质及其合成法则运动学动力学物体运动的几何性质,不考虑运动的原因物体的运动变化与其所受力之间的关系三、任务(目的)
1.解决工程实际问题四、方法实际问题
2.打基础:思维、知识抽象、综合、归纳力学模型理论体系五、学习中应注意的问题第 一 篇 静 力 学
1.力系的等效变换解释
1.力系内容
2.力系的平衡作用于物体的许多力的集合
2.等效 外效应相同的力或力系
3.等效变换 等效力系间的替代第 一 章 静 力 学 的 基 本 概 念 受 力 图
1.力的基本概念及其演化
2.受力图内容
2.力的三要素点单位,N;KN
3.表示方法大小 方向矢量作用线 过点沿力方位的直线方位指向一、力
§ 1-1 基本概念物体间相互的机械作用使物体的运动状态发生变化或产生变形
1.定义结果
F?
F?F?
二、刚体其内任意两点间的距离始终保持不变的物体
1.忽略微小变形三、平衡两种抽象
2.刚化物体相对于参照系做匀速直线运动或静止的状态平衡条件平衡力系 能使物体保持平衡状态的力系平衡力系所应满足的条件
§ 1-2 静力学公理公理 1
欲使作用于 刚体 上的 两个力平衡 的充分和必要条件是:此二力必等值、反向、共线。
二力杆
(二力平衡公理)
推论 1
仅受二个力作用而平衡的构件
(加减平衡力系公理)
在作用于 刚体 的任意力系上添加或减去任何 平衡力系,并不改变原力系对刚体的 效应 。
作用于刚体的力可沿其作用线滑至任意一点,
而不改变它对刚体的效应
(力的可传性) 证明公理 2
A
B
1F
2F
3F
123 FFF
==-


A
1F

公理 3 (力的平行四边形法则)
作用于 物体 某一点的两个力的合力,亦作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。
或或
A●
●●
1F
2F
RF
1F
2F
RF
1F
2F
RF
2F
1F
推论 2 (三力汇交定理)
证明当 刚体 受 三个力作用 而成 平衡 时,若其中任意 两个力 的作用线 相交 于一点,则其余一力的作用线亦必交于 同一点,且三个力的作用线在同一平面内。
C
2F
1F
3F
12F
21 FFF12
+=

123 FF
-=
公理 4 (作用力与反作用力定律)
两物体 间 相互作用的力总是同时存在、大小相等、
方向相反,沿同一直线,分别作用于 两个物体 上。
注意与公理 1的不同
§ 1-3 约束与约束力一、约束的概念运动受到其周围物体阻碍、限制的物体约束力非自由体约束 对非自由体运动的限制约束对非自由体的作用力作用点,接触 的位置大小:未知主动力方向:与非自由体 运动被限制的方向相反促使物体运动或产生运动趋势的力二、常见约束
1.柔绳画法,⑴ 力矢的 始端 表示作用 点特点:只受拉力 (限制沿柔绳伸长方向的运动)
⑵ 作用线沿绳
⑶ 箭头离开物体
P?
P?P?
P?
T?
2T
1T
2T
1T

2T

1T
2.光滑接触面特点:只受压力 (限制物体垂直进入接触面)
画法,⑴ 力矢的 终端 表示作用 点
⑵ 作用线 过接触点,垂直 接触面
⑶ 箭头 指向 物体
P?
P? P?
P?
P?
P?
P? P? P?
N?
错误
P?
N?
N?
1N
N?
T?
2N
P?
N?
C
A
B D
·
A A ·A
A
DB
C
P?
P?
AN
BN
DN
AN
AN′
⑵ 固定铰链
3.铰链
⑶ 活动铰链
⑴ 中间铰链特点:方向不定画法,正交分力
A
A R?
R?
X?
X′?
Y?
Y′?
A
AX
AY
X?Y?
⑵ 止推轴承
⑴ 滑动轴承、向心轴承、径向轴承
4.轴承
A
x
y
z
AX
AZ
x
z
x
y
z
x
y
z
A
A
AX
AZ
AX
AZ
AY?
AY
依就 对 构件 位移的限制 来定,而划归为以上约束中的某一种力学模型(实际约束)的简化:
§ 1-4 受力分析例 4.
例 2.
例 1.
例 3.
A
B C
A
D
C
B
B
C
A
D
A
B
F
P?
FD
A
B
P?
P?
A
C
B
P?
P?B
A
D
C
P?P?
C
B
A
P?
AT
BN
AN
DT
BN
BN
AX
AY
AX
AY
DN
DN′
1N
2N
例 5.
O
A B
A B
O
A
O
A
P?
P?
AN
BN
AN′
T?
T′?
P?
OX
OY
O
A FA′
×
P?
OX
OY
OX
OY
AN′
作业,1-1,1-2