第一章-物體的受力分析及其平衡條件

第一篇工程力學(xué)理論力學(xué)：探討物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律材料力學(xué)：探討構(gòu)件承載實(shí)力構(gòu)件承受荷載實(shí)力衡量：1．強(qiáng)度：構(gòu)件反抗破壞的實(shí)力2．剛度：構(gòu)件反抗變形的實(shí)力3．穩(wěn)定性：構(gòu)件保持原有平衡形態(tài)實(shí)力3/1/20231第一章物體的受力分析

及其平衡條件第一節(jié)力的概念和基本性質(zhì)一．力的概念1．剛體與變形體2．力是物體間相互的機(jī)械作用力的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，由理論力學(xué)探討力的變形效應(yīng)，由材料力學(xué)探討力的三要素：大小，方向，作用點(diǎn)。3/1/20232二．力學(xué)公理1、作用與反作用定律2、二力平衡定律二力構(gòu)件和二力桿3、加減平衡力系定律4、力的平行四邊形法則5、剛化原理：平衡的變形體剛化為剛體，則平衡狀態(tài)保持不變。3/1/20233其次節(jié)力矩與力偶一、力矩合力矩定理3/1/20234二、力偶特征：1、是一個(gè)基本的力學(xué)量，不能與一個(gè)力平衡，力偶只能與力偶平衡。2、力偶對(duì)作用面內(nèi)任一點(diǎn)之矩與矩心的位置無關(guān)，恒等于力偶矩。3、同平面內(nèi)兩力偶等效是力偶矩相等。3/1/20235三、

力的平移3/1/20236四、平面一般力系向一點(diǎn)的簡化3/1/20237第三節(jié)物體的受力分析一、約束和約束反力自由體和非自由體約束和約束反力：方向，作用點(diǎn)，大小主動(dòng)力（促使運(yùn)動(dòng)）和被動(dòng)力3/1/202381、柔性體約束（柔索約束）繩索，傳動(dòng)帶，鏈條等，忽視剛性，不計(jì)重力，確定松軟且不行伸長特點(diǎn)：只受拉，不受壓，不能抗拒彎矩，限制物體沿柔性體伸長的方向運(yùn)動(dòng)。3/1/202393/1/2023103/1/2023112、光滑接觸面（線）約束特點(diǎn)：只受壓，不受拉，沿接觸點(diǎn)處的公法線而指向物體，一般用N表示。又叫法向反力。

忽視摩擦，志向光滑。3/1/2023123/1/2023133、鉸鏈約束3/1/202314（1）固定鉸鏈支座約束3/1/2023153/1/2023163/1/2023173/1/202318（2）活動(dòng)鉸鏈支座約束3/1/2023193/1/2023204、固定端約束3/1/2023213/1/2023223/1/202323二、受力圖例1-1．某化工廠的臥式容器，容器總重量(包括物料、保溫層等)為Q，全長為L，支座B接受固定式鞍座，支座C接受活動(dòng)式鞍座。試畫出容器的受力圖。3/1/202324例1-2．焊接在鋼柱上的三角形鋼結(jié)構(gòu)管道支架，上面鋪設(shè)三根管道，試畫出結(jié)構(gòu)整體及各構(gòu)件的受力圖。3/1/202325例1-3剛架自身重力不計(jì)，AC上作用載荷，畫出AC、BC及剛架整體的受力圖

3/1/202326畫受力圖的步驟：(1)簡化結(jié)構(gòu)，畫結(jié)構(gòu)簡圖；(2)選擇探討對(duì)象，畫出作用在其上的全部主動(dòng)力；(3)依據(jù)約束性質(zhì)，畫出作用于探討對(duì)象上的約束反力。3/1/202327第四節(jié)平面力系的平衡方程式平面力系平衡的必要與充分條件：力系的主矢和對(duì)任一點(diǎn)的主矩都等于零。3/1/202328例1-4梁AB，長L=6m，A、B端各作用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m，轉(zhuǎn)向如圖所示，求支座A、B的反力。

3/1/202329例1-5直桿AB與彎桿BC鉸接，已知AB桿上有一力偶矩為M的力偶作用，各桿重力不計(jì)。求支座A、C處的約束反力。

3/1/202330例1-6剛架所受荷載、尺寸及支承狀況見圖，求支座A及B處的反力。3/1/2