工程力學(xué)靜力學(xué)總結(jié)課件

一、基本概念【總結(jié)】1．力是物體間的相互機(jī)械作用，這種作用使物體的機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化，或者使物體發(fā)生變形。力的三要素為：力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)。2．剛體是指在任何情況下都不發(fā)生變形的物體。即在力的作用下體積和形狀都不發(fā)生改變的物體。二、靜力學(xué)公理公理1二力平衡公理

作用于剛體上的兩個(gè)力平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，并作用于在同一直線。二力桿第一章靜力學(xué)的基本概念受力圖1A一、基本概念【總結(jié)】1．力是物體間的相互機(jī)械作用，這種作【總結(jié)】公理2加減平衡力系公理

在作用于剛體上的任何一個(gè)力系上，加上或減去一個(gè)平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效果。公理3力的平行四邊形法則

作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)仍在該點(diǎn)，合力的大小和方向是以這兩個(gè)力為邊所作的平行四邊形的對角線來表示。公理4作用和反作用定律

兩個(gè)物體間的作用和反作用力，總是大小相等、方向相反、作用在同一直線，分別作用在兩個(gè)物體上。推理1：力的可傳性推理2：三力平衡必交于一點(diǎn)2A【總結(jié)】公理2加減平衡力系公理在作用于剛體上【總結(jié)】三、約束和約束力

限制非自由體某些位移的周圍物體，稱為約束。約束對非自由體施加的力稱為約束力。約束力的方向與該約束所能阻礙的位移方向相反。（1）柔索--拉力，約束力沿柔索指向背離物體（4）滾動支座——垂直光滑面，通過鉸鏈中心指向受力物體（3）光滑鉸鏈——一對正交分力（2）光滑支撐面—法向約束力，沿接觸點(diǎn)公法線方向，指向受力物體（5）固定端約束——一對正交分力，一個(gè)力偶3A【總結(jié)】三、約束和約束力限制非自由體某些位移的周圍物四、物體的受力分析和受力圖1.選定研究對象，并單獨(dú)畫出其分離體圖。2.畫出分離體上所受的全部主動力。3.在分離體的每一處約束處，按約束類型逐一畫出約束力。受力圖的畫法步驟：受力圖的注意點(diǎn)：1.注意作用力方向一旦假定，其對應(yīng)反作用力方向一定相反。2.注意二力構(gòu)件的判斷，按二力構(gòu)件畫其受力圖。3.物體與物體為拆分出相互作用的力稱為內(nèi)力，內(nèi)力一律不畫在受力圖上。4.受力分析過程不需要文字寫出，按要求畫出受力圖即可。4A四、物體的受力分析和受力圖1.選定研究對象，并單獨(dú)畫出其分離【總結(jié)】一、平面匯交力系的合力（1）幾何法：根據(jù)力多邊形法則，合力矢為合力作用線通過匯交點(diǎn)。（2）解析法：合力的解析表達(dá)式為第二章平面匯交力系5A【總結(jié)】一、平面匯交力系的合力（1）幾何法：根據(jù)力多邊形法則【總結(jié)】二、平面匯交力系的平衡條件（1）平衡的必要和充分條件：（2）平衡的幾何條件：平面匯交力系的力多邊形自行封閉（3）平衡的解析條件（平衡方程）：6A【總結(jié)】二、平面匯交力系的平衡條件（1）平衡的必要和充分條【總結(jié)】一、平面內(nèi)的力對點(diǎn)O之矩是代數(shù)量一般以逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎粗疄樨?fù)。二、力偶和力偶矩

力偶是由等值、反向、不共線的兩個(gè)平行力組成的特殊力系。力偶沒有合力，也不能用一個(gè)力來平衡。平面力偶對物體的作用效應(yīng)決定于力偶矩M的大小和轉(zhuǎn)向

力偶對平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩等于力偶矩，力偶矩與矩心的位置無關(guān)。第三章力矩平面力偶系7A【總結(jié)】一、平面內(nèi)的力對點(diǎn)O之矩是代數(shù)量一般以逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)椤究偨Y(jié)】四、平面力偶系的合成與平衡合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和，即平面力偶系的平衡條件為：三、同平面內(nèi)力偶的等效定理

在同平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如果力偶矩相等彼此等效。力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。8A【總結(jié)】四、平面力偶系的合成與平衡合力偶矩等于各分力偶矩的【總結(jié)】一、力線平移定理：

平移一力的同時(shí)必須附加一力偶，附加力偶的矩等于原來的力對新作用點(diǎn)的矩。二、平面一般力系的簡化主矢和主矩

一般情況下，可得一個(gè)力和一個(gè)力偶，這個(gè)力等于該力系的主矢，即這個(gè)力偶的矩等于該力系對于簡化中心的主矩，即作用線通過簡化中心。第四章平面一般力系9A【總結(jié)】一、力線平移定理：平移一力的同時(shí)必須附加一【總結(jié)】三、平面一般力系簡化結(jié)果合力作用線離簡化中心的距離主矢主矩合成結(jié)果說明合力此力為原力系的合力，合力作用線通過簡化中心合力合力偶此力偶為原力系的合力偶，在這種情況下，主矩與簡化中心的位置無關(guān)平衡10A【總結(jié)】三、平面一般力系簡化結(jié)果合力作用線離簡化中心的距離主四、平面任意力系平衡的必要和充分條件是：力系的主矢和對于任一點(diǎn)的主矩都等于零，即平面任意力系平衡方程的一般形式為【總結(jié)】11A四、平面任意力系平衡的必要和充分條件是：平面任意力系平衡方程【總結(jié)】二力矩式其中：A、B兩點(diǎn)的連線不能與x軸垂直三力矩式其中：A、B、C三點(diǎn)不能選在同一直線上。12A【總結(jié)】二力矩式其中：A、B兩點(diǎn)的連線不能與x軸垂直三力【總結(jié)】一、力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影（6-1a）（6-1b）第五章空間力系二、力對點(diǎn)之矩矢13A【總結(jié)】一、力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影（6-1a）（6-1b三、力對軸之矩

力與軸相交或與軸平行（力與軸在同一平面內(nèi)），力對該軸的矩為零。符號：右手螺旋法。四、空間力偶矩矢力偶矢量可以上下、左右移動。14A三、力對軸之矩力與軸相交或與軸平行（力與軸在同一平面【總結(jié)】五、空間力系的平衡方程空間一般力系：空間平行力系：15A【總結(jié)】五、空間力系的平衡方程空間一般力系：空間平行力系：1一、基本概念【總結(jié)】1．力是物體間的相互機(jī)械作用，這種作用使物體的機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化，或者使物體發(fā)生變形。力的三要素為：力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)。2．剛體是指在任何情況下都不發(fā)生變形的物體。即在力的作用下體積和形狀都不發(fā)生改變的物體。二、靜力學(xué)公理公理1二力平衡公理

作用于剛體上的兩個(gè)力平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，并作用于在同一直線。二力桿第一章靜力學(xué)的基本概念受力圖16A一、基本概念【總結(jié)】1．力是物體間的相互機(jī)械作用，這種作【總結(jié)】公理2加減平衡力系公理

在作用于剛體上的任何一個(gè)力系上，加上或減去一個(gè)平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效果。公理3力的平行四邊形法則

作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)仍在該點(diǎn)，合力的大小和方向是以這兩個(gè)力為邊所作的平行四邊形的對角線來表示。公理4作用和反作用定律

兩個(gè)物體間的作用和反作用力，總是大小相等、方向相反、作用在同一直線，分別作用在兩個(gè)物體上。推理1：力的可傳性推理2：三力平衡必交于一點(diǎn)17A【總結(jié)】公理2加減平衡力系公理在作用于剛體上【總結(jié)】三、約束和約束力

限制非自由體某些位移的周圍物體，稱為約束。約束對非自由體施加的力稱為約束力。約束力的方向與該約束所能阻礙的位移方向相反。（1）柔索--拉力，約束力沿柔索指向背離物體（4）滾動支座——垂直光滑面，通過鉸鏈中心指向受力物體（3）光滑鉸鏈——一對正交分力（2）光滑支撐面—法向約束力，沿接觸點(diǎn)公法線方向，指向受力物體（5）固定端約束——一對正交分力，一個(gè)力偶18A【總結(jié)】三、約束和約束力限制非自由體某些位移的周圍物四、物體的受力分析和受力圖1.選定研究對象，并單獨(dú)畫出其分離體圖。2.畫出分離體上所受的全部主動力。3.在分離體的每一處約束處，按約束類型逐一畫出約束力。受力圖的畫法步驟：受力圖的注意點(diǎn)：1.注意作用力方向一旦假定，其對應(yīng)反作用力方向一定相反。2.注意二力構(gòu)件的判斷，按二力構(gòu)件畫其受力圖。3.物體與物體為拆分出相互作用的力稱為內(nèi)力，內(nèi)力一律不畫在受力圖上。4.受力分析過程不需要文字寫出，按要求畫出受力圖即可。19A四、物體的受力分析和受力圖1.選定研究對象，并單獨(dú)畫出其分離【總結(jié)】一、平面匯交力系的合力（1）幾何法：根據(jù)力多邊形法則，合力矢為合力作用線通過匯交點(diǎn)。（2）解析法：合力的解析表達(dá)式為第二章平面匯交力系20A【總結(jié)】一、平面匯交力系的合力（1）幾何法：根據(jù)力多邊形法則【總結(jié)】二、平面匯交力系的平衡條件（1）平衡的必要和充分條件：（2）平衡的幾何條件：平面匯交力系的力多邊形自行封閉（3）平衡的解析條件（平衡方程）：21A【總結(jié)】二、平面匯交力系的平衡條件（1）平衡的必要和充分條【總結(jié)】一、平面內(nèi)的力對點(diǎn)O之矩是代數(shù)量一般以逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎粗疄樨?fù)。二、力偶和力偶矩

力偶是由等值、反向、不共線的兩個(gè)平行力組成的特殊力系。力偶沒有合力，也不能用一個(gè)力來平衡。平面力偶對物體的作用效應(yīng)決定于力偶矩M的大小和轉(zhuǎn)向

力偶對平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩等于力偶矩，力偶矩與矩心的位置無關(guān)。第三章力矩平面力偶系22A【總結(jié)】一、平面內(nèi)的力對點(diǎn)O之矩是代數(shù)量一般以逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)椤究偨Y(jié)】四、平面力偶系的合成與平衡合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和，即平面力偶系的平衡條件為：三、同平面內(nèi)力偶的等效定理

在同平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如果力偶矩相等彼此等效。力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。23A【總結(jié)】四、平面力偶系的合成與平衡合力偶矩等于各分力偶矩的【總結(jié)】一、力線平移定理：

平移一力的同時(shí)必須附加一力偶，附加力偶的矩等于原來的力對新作用點(diǎn)的矩。二、平面一般力系的簡化主矢和主矩

一般情況下，可得一個(gè)力和一個(gè)力偶，這個(gè)力等于該力系的主矢，即這個(gè)力偶的矩等于該力系對于簡化中心的主矩，即作用線通過簡化中心。第四章平面一般力系24A【總結(jié)】一、力線平移定理：平移一力的同時(shí)必須附加一【總結(jié)】三、平面一般力系簡化結(jié)果合力作用線離簡化中心的距離主矢主矩合成結(jié)果說明合力此力為原力系的合力，合力作用線通過簡化中心合力合力偶此力偶為原力系的合力偶，在這種情況下，主矩與簡化中心的位置無關(guān)平衡25A【總結(jié)】三、平面一般力系簡化結(jié)果合力作用線離簡化中心的距離主四、平面任意力系平衡的必要和充分條件是：力系的主矢和對于任一點(diǎn)的主矩都等于零，即平面任意力系平衡方程的一般形式為【總結(jié)】26A四、平面任意力系平衡的必要和充分條件是：平面任意力系平衡方程【總結(jié)】二力矩式其中：A、B兩點(diǎn)的連線不能與x軸垂直三力矩式其中：A、B、C三點(diǎn)不能選在同一直線上。27A【總結(jié)】二力矩式其中：A、B兩點(diǎn)的連線不能與x軸垂直三力【總結(jié)】一、力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影