1、第二章静力学基础第二章 静力学基础静力学 研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。 平衡 是指物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。静力学研究以下三个问题: 一、物体的受力分析 二、讨论力系的简化 三、建立力系的平衡条件 工程上一般把惯性系固结在地球上,研究物体相对于地球的平衡问题。 2.1 基本概念 2.2 静力学公理 2.3 常见约束与约束力 2.4 物体的受力分析和受力图第二章 静力学基础2.1 静力学基本概念一、力、力系的概念 力 是物体之间的相互机械作用。 这种作用使物体的运动状态发生变化,以及使物体发生变形。变形 (内 )效应 运动 (外 )效应 力的三要素: 力的大小:
2、 表示物体间相互机械作用的强弱,用运动状态的变化情况或物体变形大小来体现。 力的方向: 静止质点受一个力作用,开始运动的方向即为力的方向。 力的作用点: 表示物体相互作用的位置。 力的单位 : 牛顿( N)或千牛顿( kN)。 第二章 (包含方位和指向)力的表示法 A力是一个矢量。 图文并茂 才能将力表达清楚。用有向线段来表示,线段的起点或终点都表示作用点,线段的方向表示力的方向,线段的长度表示力的大小。一、力、力系的概念 2.1 静力学基本概念力作用线:与力的矢量线段重合的直线。 第二章 力系力系 是指作用于物体上的一群力。 平面力系 空间力系 共线力系汇交力系平行力系任意力系力系力系10k
3、N8kN 9kN 9kN2.1 静力学基本概念一、力、力系的概念 第二章 力系中各个力称为合力的 分力 。 如果一个力与一个力系等效,则该力称为力系的 合力 。若使物体处于平衡状态,作用在物体上的力系必须满足一定的条件 力系的 平衡条件 。 恰使物体处于平衡状态的力系称为 平衡力系 或:满足平衡条件的力系称为 平衡力系 。 力系的平衡2.1 静力学基本概念一、力、力系的概念 第二章 攻丝PP丝锥实例:由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系,称为力偶。记作( F, F )。力偶臂 d : 两力作用线之间的距离。力偶作用面 : 两力所在的平面。d定义:定义:FFAB转向器FF 二、 力
4、偶2.1 静力学基本概念力偶只能使物体在力偶作用面内转动。转动效应用力偶矩来度量。第二章 荷载: 来自构件外部的力按荷载分布情况分:体积荷载:表面荷载:连续分布于物体表面上的力。 如油缸内壁的压力,水坝受到的水压力等均为分布力若外力作用面积远小于物体表面的尺寸,可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等分布荷载 :集中荷载 :2.1 静力学基本概念三、荷载 连续分布于物体内部各点的力。如重力和惯 性力第二章 按荷载作用性质分:荷载缓慢地由零增加到某一定值后,大小、位置和方向就保持不变或变动很不显著,称为静载。静荷载 :动荷载 : 荷载的大小、位置和方向随时间而变化。如交变荷载和冲击荷载交变荷载冲击荷载2.1 静力学基本概念按荷载作用时间分:恒载和活载第二章