总第一讲 第一章 静力学基础绪论§1-1 刚体和力的概念§1-2 静力学公理44页PPT
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第1篇 静力学引言静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律及其应用的科学。
其理论和方法不仅是工程构件静力设计的基础,而且在解决许多工程技术问题中有着广泛应用。
力,是物体间相互的机械作用,这种作用将使物体的运动状态发生变化(称为力的运动效应,即外效应),或使物体发生变形(称为力的变形效应,即内效应)。
力的内、外效应总是同时产生的。
在静力学中,所指的物体都是刚体,这是一种理想化的力学模型,不考虑力的变形效应。
实践表明,力的效应唯一地决定于力的三要素:(1)力的大小;(2)力的方向;(3)力的作用位置或作用点。
因此,力是矢量,用F 表示,而F 仅仅表示力的大小。
在国际单位制中,力的单位是N 或kN 。
力系,是作用在物体上的力的集合。
对同一物体产生相同作用效应的力系称为等效力系。
如果某力系与一个力等效,则这个力称为该力系的合力,而力系中的各个力称为此合力的分力。
作用于刚体并使刚体保持平衡的力系称为平衡力系,或称零力系。
静力学主要研究以下三个方面的问题:1、物体的受力分析分析物体受几个力作用,以及每个力的作用位置。
2、力系的等效替换(或简化)将作用在物体上的一个力系用与它等效的另一个力系来替换,称为力系的等效替换。
如果用一个简单力系等效替换一个复杂力系,则称为力系的简化。
3、力系的平衡条件研究作用在刚体(系)上的力系使刚体(系)保持平衡时所需满足的条件。
在刚体静力学的基础上,考虑变形体的特性,可进一步研究变形体的平衡问题。
第1章 刚体静力学基础本章阐述静力学公理,并介绍工程中常见的约束和约束力分析,以及物体的受力分析。
同时,介绍力学模型及力学建模的概念。
§1.1 静力学公理在力的概念形成的同时,人们对力的基本性质的认识逐步深入。
静力学公理就是对力的的基本性质的概括与总结,它们以大量的客观事实为依据,其正确性已为实践所证实。
公理1 二力平衡条件作用在刚体上的两个力使刚体保持平衡的充要条件是:这两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。