静力学:第6章:空间力系
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第一篇静力学第1 章静力学公理与物体的受力分析1.1 静力学公理公理1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。
F=-F’工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。
公理 2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。
推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
公理3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。
推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
公理4 作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。
公理 5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。
对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。
1.2 约束及其约束力1.柔性体约束2.光滑接触面约束3.光滑铰链约束第2章平面汇交力系与平面力偶系1.平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即F R=F1+F2+…..+Fn=∑F2.矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。
3.力对刚体的作用效应分为移动和转动。
力对刚体的移动效应用力失来度量;力对刚体的转动效应用力矩来度量,即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。
(Mo(F)=±Fh)4.把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力所组成的力系称为力偶,记为(F,F’)。
静力学部分总结姓名:孟庆宇班级:15工9 学号:20150190218静力学是研究物体的受力分析与力系简化及平衡。
平面力系:1、平面汇交力系;2、平面力偶系;3、平面任意力系。
空间力系:1、空间汇交力系;2、空间力偶系;3、空间任意力系。
一、基本概念1、静力学;2、刚体;3、变形体;4、力;5、力系;6、等效力系;7平衡;8、平衡力系;9、平衡条件;10、平衡方程; 11、力系简化;12、合力;13分力;14、二力构件;15、自由体;16非自由体;17、约束;18、约束力;19主动力;20、被动力;21、施力体;22、受力体。
物体在受到力的作用后,产生的效应可以分为两种:(1)外效应也称为运动效应——使物体的运动状态发生改变;(2)内效应也称为变形效应——使物体的形状发生变化。
静力学研究物体的外效应。
材料力学主要研究力对物体的内效应。
23、平面力系;24、平面汇交力系;25、平面力对点的矩;26、平面力偶矩;27、平面任意力系;28、主矢;29、主矩;30、平面力系平衡条件;31、平面力系平衡方程;32、平面物体系统;33、平面物体系统的平衡;34、静定问题;35、超静定问题;36、平面桁架。
37、空间力系;38、空间汇交力系;39、空间力对点、对轴的矩;40、空间力偶矩;41、空间任意力系;42、主矢;43、主矩;43、空间力系平衡条件;44、空间力系平衡方程。
二、基本理论1、五大公理、两个推论及其应用。
2、工程中常见的八大约束类型及约束反力。
(1)光滑约束;(2)柔索约束;(3)圆柱销光滑铰链约束;(4)固定铰支座约束;(5)滚动支座约束;(6)球铰链约束;(7)止推轴承约束;(8)固定端约束。
3、力的投影定理及性质(平面、空间);4、力矩、力偶矩的定义及性质(平面、空间);5、合力投影定理及合力矩定理(平面、空间);6、力的平移定理;7、任意力系的四种简化结果 (平面、空间);(1) 0='RF 0≠O M ;(2) 0≠'R F 0=O M ;(3) 0≠'R F 0≠O M ; (4) 0='RF 0=O M 。
第6章 弹性静力学的基本概念 刚体静力学研究力系的等效、简化与力系的平衡,并且应用这些基本概念和理论,分析、确定物体的受力。
刚体静力学的模型是质点和质点系以及刚体和刚体系。
弹性静力学则主要研究变形体受力后发生的变形,以及由于变形而产生的附加内力。
分析方法上,弹性静力学与理论力学刚体静力学也不完全相同。
建立在实验基础上的假定、简化计算,是弹性静力学分析方法的主要特点。
本章介绍弹性静力学的基本概念、研究方法以及弹性静力学对于工程设计的重要意义。
§6-1 弹性静力学概述 §6-2 弹性体及其理想化 6-2-1 各向同性与各向异性弹性体 6-2-2 各向同性弹性体的均匀连续性 §6-3 弹性体受力与变形特征 §6-4 应力及其与内力分量之间的关系 6-4-1 分布内力集度-应力 6-4-2 应力与内力分量之间的关系 §6-5 正应变与切应变 §6-6 线弹性材料的物性关系 §6-7工程结构与构件 §6-8 杆件变形的基本形式 §6-9 结论与讨论 6-9-1 关于刚体静力学模型与弹性静力学模型 6-9-2 关于弹性体受力与变形特点 6-9-3 关于刚体静力学概念与原理在弹性静力学中的 可用性与限制性 习 题 本章正文 返回总目录第6章 弹性静力学的基本概念 §6—1 弹性静力学概述 弹性静力学(elastic statics)又称材料力学(strength of materials),其研究内容分属于两个学科。
第一个学科是固体力学(solid mechanics),即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为应力分析(stress analysis)。
但是,弹性静力学所研究的仅限于杆、轴、梁等物体,其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸,这类物体统称为杆或杆件(bars或rods)。
大多数工程结构的构件或机器的零部件都可以简化为杆件。
《工程力学》练习题第一章绪论1. 强度是指构件在外力作用下抵抗_破坏_的能力,刚度是指构件在外力作用下抵抗_变形_的能力,稳定性是指构件在外力作用下保持_平衡_的能力。
2. 静力学研究的对象是刚体,刚体可以看成是由质点系组成的不变形固体。
材料力学研究的对象是变形固体。
(√)3. 变形固体四种基本变形,即拉压变形、剪切与挤压变形、扭转变形及弯曲变形。
(√)4. 在材料力学对变形固体假设中,最小条件假设是指在外力的作用下,变形固体所产生的变形较小,在强度校核计算中采用初始状态的尺寸进行计算。
(√)5. 材料力学对变形固体的假设中,同向异性假设是指变形固体在不同方位显示出的力学性能的差异性。
但在实际中仍然按各向同性计算。
(√)第二章静力学的基本概念和受力分析1. 刚体是指在力的的作用下,大小和形状不变的物体。
2. 力使物体产生的两种效应是___内_____效应和_ _外___效应。
3、力是矢量,其三要要素是(大小)、方向及作用点的位置。
4、等效力系是指(作用效果)相同的两个力系。
5、非自由体必受空间物体的作用,空间物体对非自由体的作用称为约束。
约束是力的作用,空间物体对非自由体的作用力称为(约束反力),而产生运动或运动的趋势的力称为主动力。
6、物体的平衡状态是静止状态。
(X)7、物体的平衡状态是匀速直线运动态。
(X)8.作用力与反作用力是一组平衡力系。
(X )9、作用在刚体上的二力,若此两力大小相等、方向相反并同时作用在同一直线上,若此刚体为杆件则称为而二力杆件。
(√)10、作用在刚体上的力,可以沿其作用线滑移到刚体上的任意位置而不会改变力对刚体的作用效应。
(√)11、作用在刚体上的力,不能沿其作用线滑移到刚体上的任意位置。
主要是滑移后会改变力对刚体的作用效应。
(X )12、作用在刚体上的三个非平行力,若刚体处于平衡时,此三力必汇交。
(√)13、两物体间相互作用时相互间必存在一对力,该对力称为作用力与反作用力。