第一章 靜力學(xué)公理和物體的受力分析5

理論力學(xué)學(xué)習(xí)要求1上課要集中精力，認(rèn)真聽講2按時(shí)交作業(yè)步驟清晰，作圖規(guī)范，書寫工整3認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告4課前要預(yù)習(xí)，上課要帶書，講授、自學(xué)和討論相結(jié)合平時(shí)點(diǎn)名三次缺席無(wú)假條取消期末考試資格上課時(shí)，手機(jī)關(guān)機(jī)或調(diào)成靜音2023/2/12關(guān)于總評(píng)成績(jī)：平時(shí)成績(jī)=課堂考勤+課后作業(yè)總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)25%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)5%+期中成績(jī)10%+期末成績(jī)60%2023/2/13答疑時(shí)間：周二18:00-21:00周三13:00-22:00地點(diǎn)：物流樓317求助熱線：135-24626621

2023/2/141.理論力學(xué)的研究對(duì)象理論力學(xué)——研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。

機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體在空間的位置隨時(shí)間的變化。包括：靜止、移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、變形、流動(dòng)、波動(dòng)、擴(kuò)散等。運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式，它的范圍很廣：物體位置的變化、發(fā)光、發(fā)熱、化學(xué)變化甚至人腦的思維等。理論力學(xué)緒論靜力學(xué)：運(yùn)動(dòng)學(xué)：動(dòng)力學(xué)：研究物體在力系作用下的平衡規(guī)律，同時(shí)也研究力的一般性質(zhì)和力系的簡(jiǎn)化方法等。研究物體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)，而不研究引起物體運(yùn)動(dòng)的原因。研究受力物體的運(yùn)動(dòng)變化與作用力之間的關(guān)系。理論力學(xué)的研究?jī)?nèi)容研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律及其工程應(yīng)用的學(xué)科靜力學(xué)研究力系的簡(jiǎn)化與平衡問(wèn)題以及物體的受力分析方法運(yùn)動(dòng)學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)而不涉及引起物體運(yùn)動(dòng)的力動(dòng)力學(xué)研究物體受力及運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系理論力學(xué)2.理論力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

理論力學(xué)是以伽利略(GalileoA.D.1564---1642年)和牛頓(NewtonA.D.1642-1727年)所總結(jié)的關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本定律為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，屬于古典力學(xué)的范疇。實(shí)際上它的研究對(duì)象的速度必須遠(yuǎn)小于光速(300000km/s)，才足夠準(zhǔn)確。在這里有必要研究一下它的發(fā)展簡(jiǎn)史。理論力學(xué)緒論1遠(yuǎn)在奴隸社會(huì)時(shí)代，我國(guó)勞動(dòng)人民就積累了比較豐富的力學(xué)知識(shí)，如杠桿原理、功的原理、滾動(dòng)磨擦的原理。我國(guó)古代的墨經(jīng)是一部最早記述有關(guān)力學(xué)原理的著作。在歐州，比墨經(jīng)稍晚一些，相繼出現(xiàn)了亞里士多德的“物理學(xué)”和阿基米德的“論比重”等著作，奠定了靜力學(xué)的基礎(chǔ)。在那個(gè)時(shí)期，出現(xiàn)爭(zhēng)論的事很多，我們大家可能都還記得高中時(shí)學(xué)過(guò)的比薩斜塔前的實(shí)驗(yàn)，那個(gè)時(shí)候亞里士多德(Aristotle,B.C.384-322)認(rèn)為物體下落的速度與其重量成正比，直到十七世紀(jì)，伽利略才推翻了這個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。還有太陽(yáng)中心說(shuō)及地球中心論等等許多的爭(zhēng)論。理論力學(xué)緒論2十六到十七世紀(jì)，力學(xué)開始形成一門獨(dú)立的系統(tǒng)的學(xué)科，伽利略提出了加速度的概念，從而奠定了動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓在總結(jié)前人的研究成果后，寫出了《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》一書(1687年)，對(duì)動(dòng)力學(xué)作了系統(tǒng)的描述，提出了牛頓三定律，它是整個(gè)古典力學(xué)的基礎(chǔ)。理論力學(xué)緒論3十八、十九世紀(jì)是理論力學(xué)發(fā)展成熟的時(shí)期，相繼提出了重要的虛位移原理、達(dá)朗伯原理以及拉格朗日方程。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了分析力學(xué)。進(jìn)入二十世紀(jì)，由于新技術(shù)革命的需要，又相繼產(chǎn)生了非線性振動(dòng)、陀螺力學(xué)、飛行力學(xué)、彈道學(xué)等一系列分支力學(xué)。理論力學(xué)緒論

我國(guó)古代人民(十四世紀(jì)以前)在力學(xué)的發(fā)展上始終走在世界的前列，只是在近代封建社會(huì)的統(tǒng)治下，才變得比較落后。解放后，力學(xué)才又重新煥發(fā)出生機(jī)。

在力學(xué)的發(fā)展史上，我國(guó)不乏光輝的實(shí)例，公元前250年，李冰建成了至今聞名中外的都江堰，東漢的張衡發(fā)明了地動(dòng)儀，隋代的李春建成的趙州橋，至今仍屹立著，已有一千三百多年歷史。我們大家不要認(rèn)為制造一座橋很簡(jiǎn)單，實(shí)際上它要綜合理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等一系列的知識(shí)。談到這兒，我們不禁要談到二次大戰(zhàn)中的一個(gè)真實(shí)故事，當(dāng)時(shí)德國(guó)的一支部隊(duì)打勝仗后舉行隆重的慶祝儀式，浩浩蕩蕩從一座橋上通過(guò)，結(jié)果還沒(méi)走到中間橋就“轟”的一聲塌了，事后查明是由于部隊(duì)的步伐使橋發(fā)生了共振現(xiàn)象，使許多士兵遭到了水災(zāi)之苦。理論力學(xué)緒論岷江上的大型引水樞紐工程，也是現(xiàn)有世界上歷史最長(zhǎng)的無(wú)壩引水工程。始建于公元前256～前251年。都江堰理論力學(xué)緒論趙州橋(安濟(jì)橋)591～599年，跨度37.4米,采用拱高只有7米的淺拱-敞肩拱，敞肩拱的運(yùn)用為世界橋梁史上的首創(chuàng)，并有“世界橋梁鼻祖”的美譽(yù)。理論力學(xué)緒論

東漢時(shí)期，中國(guó)發(fā)生地震的次數(shù)是比較多的，為了測(cè)定地震方位，及時(shí)地挽救人民的生命財(cái)產(chǎn)，公元126年，張衡在第二次擔(dān)任太史令之后，就注意掌握收集地震的情報(bào)和記錄，經(jīng)過(guò)多年的潛心研究，終于在公元132年(東漢順帝陽(yáng)嘉元年)，發(fā)明了世界上第一臺(tái)測(cè)定地震方位的科學(xué)儀器——候風(fēng)地動(dòng)儀。張衡與地動(dòng)儀理論力學(xué)緒論1056年建成，采用筒體結(jié)構(gòu)和各種斗拱，900多年來(lái)經(jīng)受過(guò)多次地震的考驗(yàn)。山西應(yīng)縣木塔理論力學(xué)緒論橋梁的共振破壞理論力學(xué)緒論點(diǎn)擊圖片可以播放影片塔科馬（Tacoma）橋風(fēng)振致毀

1940年11月7日，美國(guó)華盛頓州塔科馬橋因風(fēng)振致毀。這一嚴(yán)重的橋梁事故，開始促使人們對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定問(wèn)題進(jìn)行研究。該橋主跨長(zhǎng)853.4m，全長(zhǎng)1810.56m，橋?qū)?1.9m，而梁高僅1.3m。通過(guò)兩年時(shí)間的施工，于1940年7月1日建成通車。但由于當(dāng)時(shí)人們對(duì)柔性結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下的動(dòng)力響應(yīng)的認(rèn)識(shí)還不深入，該橋的加勁梁型式極不合理（板式鋼梁），導(dǎo)致在中等風(fēng)速(19m/s)下結(jié)構(gòu)就發(fā)生破壞。幸好在橋梁破壞之前封閉了交通。據(jù)說(shuō)，在出事當(dāng)天，一位記者把車停在橋上，并把一條狗留在車內(nèi)。橋倒塌時(shí)，只有他本人跑到了橋臺(tái)處。該橋破壞時(shí)，當(dāng)?shù)豑acoma報(bào)社的編輯LeonardCostsworth恰好路過(guò)，并用攝影機(jī)記錄下一段珍貴的膠片。這才使得后人有機(jī)會(huì)一睹當(dāng)年橋毀場(chǎng)面。當(dāng)?shù)氐膱?bào)紙以簡(jiǎn)潔的標(biāo)題對(duì)這場(chǎng)事故作了報(bào)道，“損失：一座橋、一輛汽車、一條狗”。10年以后，才開始重新修建塔科馬橋。仍采用懸索橋型式，但加勁梁改為桁架式。新橋總長(zhǎng)較舊橋長(zhǎng)12m，于1950年10月14日建成通車。1由于我們是工科專業(yè)，而工科專業(yè)要較多地接觸機(jī)械運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，學(xué)好了理論力學(xué)，應(yīng)用所學(xué)的其它知識(shí)，我們基本上能解決實(shí)際生活中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。理論力學(xué)緒論2理論力學(xué)是學(xué)習(xí)一系列后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)，理論力學(xué)是研究力學(xué)中最普通的最基本的規(guī)律，很多課程如材料力學(xué)、彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、飛行力學(xué)、振動(dòng)理論、斷裂力學(xué)都要以理論力學(xué)的內(nèi)容為基礎(chǔ)。3.學(xué)習(xí)理論力學(xué)的目的理論力學(xué)緒論3隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，交叉學(xué)科的地位也越來(lái)越重要。力學(xué)與其它學(xué)科的滲透形成了生物力學(xué)、爆炸力學(xué)、物理力學(xué)等邊緣學(xué)科，這就需要我們有堅(jiān)實(shí)的理論力學(xué)基礎(chǔ)。4.力學(xué)的應(yīng)用航天工程核反應(yīng)堆工程航空工程石油工程機(jī)械工程電子工程土木工程計(jì)算機(jī)工程水利工程其它工程領(lǐng)域理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用航天工程

理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

航天工程微小衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

航空工程理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

機(jī)械工程理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

土木工程上海南浦大橋理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

土木工程浦東開發(fā)區(qū)高層建筑理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

水利工程美國(guó)胡佛大壩理論力學(xué)緒論理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

水利工程長(zhǎng)江三峽工程力學(xué)的應(yīng)用

核反應(yīng)堆工程理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

石油工程理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)工程理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

其它領(lǐng)域星系理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

其它領(lǐng)域大氣海洋理論力學(xué)緒論力學(xué)的應(yīng)用

其它領(lǐng)域大型射電望遠(yuǎn)鏡理論力學(xué)緒論“工程力學(xué)走過(guò)了從工程設(shè)計(jì)的輔助手段到中心主要手段的過(guò)程，不是唱配角而是唱主角了”錢學(xué)森

1997年9月

理論力學(xué)緒論汽車碰撞理論力學(xué)緒論碰撞時(shí)氣囊與人的相互作用理論力學(xué)緒論豪華游艇理論力學(xué)緒論戰(zhàn)斗機(jī)的振動(dòng)模態(tài)分析理論力學(xué)緒論飛鳥與空中客車機(jī)翼相撞理論力學(xué)緒論運(yùn)動(dòng)中的乒乓球尾流理論力學(xué)緒論人造骨骼理論力學(xué)緒論橡膠輪胎理論力學(xué)緒論輪胎與輪轂理論力學(xué)緒論天文望遠(yuǎn)鏡桁架理論力學(xué)緒論鋼結(jié)構(gòu)接頭理論力學(xué)緒論齒輪嚙合理論力學(xué)緒論第一篇靜力學(xué)2023/2/1491、物體的受力分析：分析物體（包括物體系）受哪些力，每個(gè)力的作用位置和方向，并畫出物體的受力圖。2、力系的等效替換（或簡(jiǎn)化）：用一個(gè)簡(jiǎn)單力系等效代替一個(gè)復(fù)雜力系。3、建立各種力系的平衡條件：建立各種力系的平衡條件，并應(yīng)用這些條件解決靜力學(xué)實(shí)際問(wèn)題。靜力學(xué)研究的主要問(wèn)題2023/2/150目的要求1．深入地理解力、剛體、平衡和約束等重要概念。2．深入理解靜力學(xué)公理（或力的基本性質(zhì)）。3．明確和掌握典型約束的特征及約束反力的畫法。4．熟練掌握單個(gè)物體與物體系統(tǒng)的受力分析。

目的要求2023/2/151第一章靜力學(xué)基本概念及物體的受力分析本章內(nèi)容: 1靜力學(xué)的基本概念

2靜力學(xué)公理

3約束及約束反力

4物體的受力分析及受力圖2023/2/1521.力的定義

力是物體相互間的機(jī)械作用，其作用結(jié)果使物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。確定力的必要因素3.力的三要素大小

方向作用點(diǎn)2.力的效應(yīng)外效應(yīng)—改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效應(yīng)。內(nèi)效應(yīng)—引起物體變形的效應(yīng)。靜力學(xué)基本概念（一）力§1-1靜力學(xué)的基本概念2023/2/1534.力的表示法5.力的單位——力是一矢量，用數(shù)學(xué)上的矢量記號(hào)來(lái)表示，如圖F—在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓(N)1N=1千克?米/秒2

（kg?m/s2)靜力學(xué)基本概念（一）力

印刷體用黑體字，手寫時(shí)用或表示。2023/2/154受力的合理抽象與簡(jiǎn)化——集中力和分布力

物體受力一般是通過(guò)物體間直接或間接接觸進(jìn)行的。接觸處多數(shù)情況下不是一個(gè)點(diǎn)，而是具有一定尺寸的面積。因此無(wú)論是施力體還是受力體，其接觸處所受的力都是作用在接觸面積上的分布力。人的腳掌對(duì)地面的作用力以及腳掌上各點(diǎn)處受到的地面支撐力都是不均勻的。

2023/2/155

當(dāng)分布力作用面積很小時(shí)，為了分析計(jì)算方便起見，可以將分布力簡(jiǎn)化為作用于一點(diǎn)的合力，稱為集中力。

例如，靜止的汽車通過(guò)輪胎作用在水平橋面上的力，當(dāng)輪胎與橋面接觸面積較小時(shí)，即可視為集中力；而橋面施加在橋梁上的力則為分布力。

F1F2q2023/2/156

力系：同時(shí)作用于物體上的一群力，稱為力系

靜力學(xué)基本概念（二）力系平面力系空間力系匯交力系力偶力系平行力系任意力系平面匯交力系平面力偶力系平面平行力系平面任意力系空間匯交力系空間力偶力系空間平行力系空間任意力系2023/2/157剛體是一種理想的力學(xué)模型。

一個(gè)物體能否視為剛體，不僅取決于變形的大小，而且和問(wèn)題本身的要求有關(guān)。

剛體——在外界的任何作用下形狀和大小都始終保持不變的物體。或者在力的作用下，任意兩點(diǎn)間的距離保持不變的物體。靜力學(xué)基本概念（三）剛體2023/2/158材料模型變形體模型剛體模型2023/2/159

所謂物體的平衡就是指物體相對(duì)于周圍物體保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。

在一般的工程技術(shù)問(wèn)題中，就是指物體相對(duì)于地球的平衡，特別是指相對(duì)于地面的平衡。要使物體保持平衡狀態(tài)，作用于物體上的一群力（稱為力系）要滿足一定的條件，這些條件稱為力系的平衡條件。

靜力學(xué)基本概念（四）平衡2023/2/160等效力系——對(duì)物體的作用效果相同的兩個(gè)力系。平衡力系——能使物體維持平衡的力系。靜力學(xué)基本概念（五）其他2023/2/161公理1二力平衡公理作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上。對(duì)于變形體而言，二力平衡公理只是必要條件，但不是充分條件?！?-2靜力學(xué)公理2023/2/162

公理2加減平衡力系公理：在已知力系上加上或者減去任意平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。

推論1力的可傳性原理

作用在剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移動(dòng)到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用效應(yīng)。（如圖）

§1-2靜力學(xué)公理2023/2/163推論(力在剛體上的可傳性)

作用于剛體上的力，其作用點(diǎn)可以沿作用線在該剛體內(nèi)前后任意移動(dòng)，而不改變它對(duì)該剛體的作用。==F1=－F2=FFABFABF2F1F1AB2023/2/164公理3力的平行四邊形公理作用在剛體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小、方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。

§1-2靜力學(xué)公理2023/2/165推論2三力平衡匯交原理：作用在剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則第三個(gè)力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。F1FF2A=證明：F1F2F3A3AA2A12023/2/166公理4作用與反作用公理兩物體間的作用力與反作用力總是同時(shí)存在，且大小相等、方向相反、沿同一條直線，分別作用在這兩個(gè)物體上。作用力與反作用力互相依存、同時(shí)出現(xiàn)、同時(shí)消失，分別作用在相互作用的兩物體上。作用力與反作用力與二力平衡公理中的兩個(gè)力有著本質(zhì)的區(qū)別。2023/2/167約束：對(duì)非自由體的位移起限制作用的物體.§1-3約束及約束反力自由體：在空間可以自由運(yùn)動(dòng)而獲得任意位移的物體.非自由體：因受周圍物體的阻礙、限制而不能任意運(yùn)動(dòng)的物體.第三節(jié)約束與約束力2023/2/168約束力：由約束體產(chǎn)生的阻礙非自由體動(dòng)的力，它的作用點(diǎn)在約束與被約束物體相互接觸處，方向總是和所要阻擋的位移方向(或位移趨勢(shì))相反,大小將由平衡條件求出.約束力大小——待定方向——與該約束所能阻礙的位移方向相反作用點(diǎn)——接觸處主動(dòng)力：使物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，也稱載荷。如重力，風(fēng)力等。2023/2/1691、由柔軟的繩索、膠帶或鏈條等構(gòu)成的約束柔索只能受拉力，又稱張力.用表示．第三節(jié)約束與約束力2023/2/170柔索對(duì)物體的約束力沿著柔索背向被約束物體．膠帶對(duì)輪的約束力沿輪緣的切線方向，為拉力．第三節(jié)約束與約束力2023/2/171柔繩約束柔繩、鏈條、膠帶構(gòu)成的約束F1F22023/2/172柔繩約束膠帶構(gòu)成的約束2023/2/173柔繩約束鏈條構(gòu)成的約束2023/2/1742、具有光滑接觸面（線、點(diǎn)）的約束（光滑接觸約束）第三節(jié)約束與約束力2023/2/175光滑支承接觸對(duì)非自由體的約束力，作用在接觸處；方向沿接觸處的公法線并指向受力物體，故稱為法向約束力，用表示．2023/2/176光滑接觸面約束實(shí)例2023/2/177尖點(diǎn)問(wèn)題(摩擦忽略不計(jì))2023/2/1783、光滑鉸鏈約束（徑向軸承、圓柱鉸鏈、固定鉸鏈支座等）（1）徑向軸承（向心軸承）2023/2/1793、光滑鉸鏈約束（徑向軸承、圓柱鉸鏈、固定鉸鏈支座等）（1）徑向軸承（向心軸承）約束特點(diǎn)：軸在軸承孔內(nèi)，軸為非自由體、軸承孔為約束．2023/2/1806、軸承約束第三節(jié)約束與約束力2023/2/181約束力：當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，軸與孔在接觸為光滑接觸約束——法向約束力．約束力作用在接觸處，沿徑向指向軸心．當(dāng)外界載荷不同時(shí)，接觸點(diǎn)會(huì)變，則約束力的大小與方向均有改變．可用二個(gè)通過(guò)軸心的正交分力表示．2023/2/182

（2）光滑圓柱鉸鏈約束特點(diǎn)：由兩個(gè)各穿孔的構(gòu)件及圓柱銷釘組成，如剪刀．2023/2/183約束力：光滑圓柱鉸鏈：亦為孔與軸的配合問(wèn)題，與軸承一樣，可用兩個(gè)正交分力表示．其中有作用反作用關(guān)系一般不必分析銷釘受力，當(dāng)要分析時(shí)，必須把銷釘單獨(dú)取出．2023/2/184光滑圓柱鉸鏈約束實(shí)例2023/2/185（3）

固定鉸鏈支座約束特點(diǎn)：由上面構(gòu)件1或2之一與地面或機(jī)架固定而成．約束力：與圓柱鉸鏈相同以上三種約束（經(jīng)向軸承、光滑圓柱鉸鏈、固定鉸鏈支座）其約束特性相同，均為軸與孔的配合問(wèn)題，都可稱作光滑圓柱鉸鏈．2023/2/186FyFx固定鉸鏈支座F2023/2/1874、活動(dòng)鉸鏈支座約束特點(diǎn)：在上述固定鉸支座與光滑固定平面之間裝有光滑輥軸而成．約束力：構(gòu)件受到⊥光滑面的約束力．2023/2/188FF活動(dòng)鉸鏈支座2023/2/1892023/2/190光滑圓柱鉸鏈約束實(shí)例固定鉸鏈支座活動(dòng)鉸鏈支座2023/2/1915、光滑球鉸鏈約束特點(diǎn)：通過(guò)球與球殼將構(gòu)件連接，構(gòu)件可以繞球心任意轉(zhuǎn)動(dòng)，但構(gòu)件與球心不能有任何移動(dòng)．約束力：當(dāng)忽略摩擦?xí)r，球與球座亦是光滑約束問(wèn)題．約束力通過(guò)接觸點(diǎn),并指向球心,是一個(gè)不能預(yù)先確定的空間力.可用三個(gè)正交分力表示．2023/2/192光滑球鉸鏈約束實(shí)例2023/2/193盆骨與股骨之間的球鉸連接2023/2/194止推軸承約束特點(diǎn)：止推軸承比徑向軸承多一個(gè)軸向的位移限制．約束力：比徑向軸承多一個(gè)軸向的約束反力，亦有三個(gè)正交分力．2023/2/195（2）柔索約束——張力光滑球鉸鏈——空間三正交分力止推軸承——空間三正交分力（4）活動(dòng)鉸鏈支座——⊥光滑面（3）光滑鉸鏈——（1）光滑面約束——法向約束力2023/2/196二力桿(二力構(gòu)件)2023/2/1972023/2/198FAFBACB雙鉸鏈剛桿約束雙鉸剛桿約束AB2023/2/199C雙鉸剛桿約束例題ABABFAFB雙鉸鏈剛桿約束受力圖正確嗎?2023/2/1100CABABFAFB雙鉸鏈剛桿約束2023/2/1101§1-4物體的受力分析和受力圖在受力圖上應(yīng)畫出所有力，主動(dòng)力和約束力（被動(dòng)力）畫受力圖步驟：

（1）取分離體：根據(jù)問(wèn)題的要求確定研究對(duì)象，將它從周圍物體的約束中分離出來(lái)，單獨(dú)畫出研究對(duì)象的輪廓圖形；（2）畫已知力：載荷，特意指明的重力等，不特意指明重力的構(gòu)件都是不考慮重力的；（3）畫約束反力：確定約束類型，根據(jù)約束性質(zhì)畫出約束反力；2023/2/1102例1-1解：1.畫出簡(jiǎn)圖2.畫出主動(dòng)力3.畫出約束力碾子重為，拉力為，、處光滑接觸，畫出碾子的受力圖．2023/2/1103例1-2解：1.取屋架2.畫出主動(dòng)力3.畫出約束力畫出簡(jiǎn)圖屋架受均布風(fēng)力（N/m），屋架重為，畫出屋架的受力圖．2023/2/1104畫受力圖的注意事項(xiàng)

（1）首先必須明確研究對(duì)象，確定受力物體和施力物體，要求一個(gè)對(duì)象只畫一個(gè)受力圖；（2）在分離體上畫出全部主動(dòng)力和約束力，必須畫出周圍所有物體對(duì)它的作用力，即所受的一切主動(dòng)力和約束反力；（3）畫約束力時(shí)，由該約束本身特性來(lái)確定約束力的方向。（4）受力圖上要標(biāo)明各力的名稱及作用點(diǎn)的位置。（5）一般情況下，不要將力合成或分解。（6）畫受力圖時(shí)，要注意應(yīng)用二力平衡公理及作用力與反作用力的關(guān)系。2023/2/1105例1-3解：取桿，其為二力構(gòu)件，簡(jiǎn)稱二力桿，其受力圖如圖(b)水平均質(zhì)梁重為，電動(dòng)機(jī)重為，不計(jì)桿的自重，畫出桿和梁的受力圖．圖(a)二力構(gòu)件（二力桿）:只在兩個(gè)力作用下平衡的構(gòu)件稱為二力構(gòu)件。2023/2/1106例1-4

不計(jì)三鉸拱橋的自重與摩擦，畫出左、右拱的受力圖與系統(tǒng)整體受力圖．解：右拱為二力構(gòu)件，其受力圖如圖（b）所示2023/2/1107系統(tǒng)整體受力圖如圖（d）所示取左拱,其受力圖如圖（c）所示2023/2/1108考慮到左拱三個(gè)力作用下平衡，也可按三力平衡匯交定理畫出左拱的受力圖，如圖（e）所示此時(shí)整體受力圖如圖（f）所示2023/2/1109討論：若左、右兩拱都考慮自重，如何畫出各受力圖？如圖（g）（h）（i）2023/2/1110例1-5不計(jì)自重的梯子放在光滑水平地面上，畫出梯子、梯子左右兩部分與整個(gè)系統(tǒng)受力圖．圖(a)解：繩子受力圖如圖（b）所示2023/2/1111梯子左邊部分受力圖如圖（c）所示梯子右邊部分受力圖如圖（d）所示2023/2/1112整體受力圖如圖（e）所示提問(wèn)：左右兩部分梯子在A處，繩子對(duì)左右兩部分梯子均有力作用，為什么在整體受力圖沒(méi)有畫出？2023/2/1113銷釘問(wèn)題。試分別畫出AB、BC桿、銷釘C、AC桿連同銷釘C、整體的受力圖。解：ACFAFCABCFBFCBCFFCA’FCB’ACFFCB’FA（AC桿含銷C）ABCFFBFA（AC桿不含銷C）（銷釘C）（BC桿不含銷C）如圖所示，重物重G=20kN,用鋼絲繩掛在支架的滑輪B上，鋼絲繩的另一端繞在鉸車D上。桿AB與BC鉸接，并以鉸鏈A，C與墻連接。如兩桿與滑輪的自重不計(jì)并忽略摩擦和滑輪的大小，試畫出桿AB和BC以及滑輪B的受力圖。ABDCG2023/2/11151.桿AB的受力圖。ABFABFCBBC解：2.桿BC的受力圖。ABDCG2023/2/1116D3.滑輪B(不帶銷釘）的受力圖。FBxF2F1FByABDCG2