《【5A版】理論力學(xué)全部教程.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、理論力學(xué)第一部分靜力學(xué)理論力學(xué)第一部分靜力學(xué)引論剛體靜力學(xué)(staticsofrigidbodies)研究剛體(rigidbody)在力系的作用下相對于慣性系靜止的力學(xué)規(guī)律。(1)力學(xué)模型—剛體在力的作用下不變形的物體稱為剛體。在實際生活中，完全不變形的物體并不存在，剛體不過是實際物體和構(gòu)件的抽象和簡化。吊車梁的變形吊車梁在起吊重物時所產(chǎn)生的最大撓度δ一般不超過梁的跨度的1/500δ簡化的條件除了要求物體的變形不大之外，更重要的是這種變形對我們所研究的問題的結(jié)果產(chǎn)生的影響要足夠小。但在研究吊車梁的強(qiáng)度問題時，就不能這樣簡化了。這種小變形對于兩

2、端支承力的影響是微不足道的，因此在計算兩端的支承力時，吊車梁可簡化為剛體。力系作用于同一剛體的一組力稱為力系(systemofforces)?！箘傮w的原有運(yùn)動狀態(tài)不發(fā)生改變的力系。F3F2F1F4MqABαFAxFAyFB平衡力系(forcesystemofequilibrium)(3)基本問題：●物體的受力分析；●力系的等效替換及簡化；●力系的平衡條件及其應(yīng)用。剛體在平衡力系的作用下并不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，它也可能處于某種慣性運(yùn)動狀態(tài)。平衡條件(equilibriumconditions)—平衡力系所要滿足的數(shù)學(xué)條件。1.工程力學(xué)教程(Ⅰ)

3、范欽珊主編高等教育出版社（‘九五’國家級重點(diǎn)教材）2.理論力學(xué)(第三版)浙江大學(xué)理論力學(xué)教研室,高等教育出版社，1999（面向21世紀(jì)課程教材）參考書目1靜力學(xué)基礎(chǔ)1.2.3力系等效原理應(yīng)用于變形體1.1力和力矩1.1.1力的概念1.1.2力對點(diǎn)的矩1.1.3力對軸的矩1.2力系等效原理1.2.1力系的主矢和主矩1.2.2力系等效原理1.3力偶與力偶矩1.4物體的受力分析1.4.1約束與約束反力1.4.2物體的受力分析1靜力學(xué)基礎(chǔ)1.1力和力矩1.1.1力的概念力是物體間的相互作用，作用結(jié)果使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，或使物體產(chǎn)生變形。對剛體而

4、言，力的作用只改變其運(yùn)動狀態(tài)。●力是矢量力的三要素(threeelementsofaforce)兩個共點(diǎn)力的合成又滿足平行四邊形法則，因而力是定位矢量(fixedvector)。FCCABFAF1○量度力的大小的單位,在國際單位制中用牛頓（N）千牛頓（kN）○力的作用線○力的作用點(diǎn)○力矢量的表示:F1、FA…○力矢量的模:F1、FA…、●作用力和反作用力力的另一重要性質(zhì)是由牛頓第三定律(Newton’sthirdlaw)所描述的作用力和反作用力之間的關(guān)系，即:兩個物體之間的作用力與反作用力總是同時存在，且大小相等、方向相反、沿同一直線，并分別

5、作用在兩個不同的物體上。F1F2●分布力(distributedforce)與集中力(concentratedforce)○分布力○集中力—集中作用于物體上一點(diǎn)的力.表面力(surfaceforces):連續(xù)作用于物體的某一面積上的力.體積力(bodyforces):連續(xù)作用于物體的某一體積內(nèi)的力.分布力F1F2集中力ABCP實際上要經(jīng)一個幾何點(diǎn)來傳遞作用力是不可能的，集中力只是作用于一個小區(qū)域上的分布力，一切真實力都是分布力。集中力只是分布力在一定條件下的理想化模型。能否進(jìn)行這種簡化主要取決于我們所研究的問題的性質(zhì)?！窳υ谧鴺?biāo)軸上的投影力在

6、坐標(biāo)軸上的投影是代數(shù)量，應(yīng)特別注意它的符號。FFxiFyjFzkαβγ二次投影法(secondprojection)γφFFxyxzy已知力F在各坐標(biāo)軸上的投影，則可求得力F的大小和它相對于各軸的方向余弦，即1.1.2力對點(diǎn)的矩力矩(momentofaforce)是用來量度力使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)的概念?！窳c(diǎn)的矩的概念作用于剛體的力F對空間任意一點(diǎn)O的力矩定義為式中O點(diǎn)稱為矩心(centerofmoment)，r為矩心O引向力F的作用點(diǎn)A的矢徑，即力對點(diǎn)的矩(momentofaforceaboutapoint)定義為矩心到該力作用點(diǎn)的矢徑與力

7、矢的矢量積。MO(F)通常被看作為一個定位矢量，習(xí)慣上總是將它的起點(diǎn)畫在矩心O處，但這并不意味著O就是MO(F)的作用點(diǎn)。MO(F)=r×FFrAOhPlanedeterminedbyOandF力矩矢的三要素力矩矢的三要素為大小、方向和矩心。MO(F)的大小即它的模式中θ為r和F正方向間的夾角，h為矩心到力作用線的垂直距離，常稱為力臂(momentarm)。MO(F)的方向垂直于r和F所確定的平面，指向由右手定則確定。平面問題平面問題中，由于矩心與力矢均在同一個特定的平面內(nèi)，力矩矢總是垂直于該平面，即力矩的方向不變，指向可用正、負(fù)號區(qū)別，故力

8、矩由矢量變成了代數(shù)量，且有●OFhr正負(fù)號通常規(guī)定為:+逆時針為正–順時針為負(fù)●OFhMO(F)=±Fh平面問題—矢量表達(dá)式MO(Fxy)=(rxy×Fxy)·kz