材料力學(xué)等多個(gè)文件-工程力學(xué)課件gl緒論

歡迎各位蒞臨聽(tīng)課河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院龔健緒論工程力學(xué)研究構(gòu)件機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律及其破壞形式。破壞形式穩(wěn)定性破壞（失穩(wěn)）物體在外力作用下喪失了原來(lái)平衡形式的能力。強(qiáng)度破壞物體在外力的作用下產(chǎn)生了斷裂破損或者塑性變形。剛度破壞物體在外力的作用下產(chǎn)生了過(guò)量的彈性變形。構(gòu)件工程結(jié)構(gòu)的任一組成部分。工程力學(xué)研究構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)和變形效應(yīng)。工程力學(xué)靜力學(xué)材料力學(xué)剛體變形體剛體（抽象化的力學(xué)模型）在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變。工程力學(xué)的任務(wù)分析確定構(gòu)件的受力情況，在保證安全、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，合理選擇材料和設(shè)計(jì)構(gòu)件的尺寸。構(gòu)件的分類桿：一個(gè)方向的尺寸遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)方向的尺寸縱向（長(zhǎng)的一個(gè)方向）橫向（短的兩個(gè)方向）橫截面：垂直于長(zhǎng)度方向的截面軸線：所有橫截面形心的連線橫截面和軸線是相互垂直的直桿：軸線為直線等直桿：軸線為直線，橫截面相同曲桿：軸線為曲線第一章靜力學(xué)基本概念力的概念力是物體間相互的相互作用作用方式（1）直接接觸作用（2）間接作用，如磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)等。

力的三要素力的作用線AF力的大小力的方向力的作用點(diǎn)(有待修改)力的三要素可用一矢量表示F力的單位N（牛頓）、kN（千牛）力系的概念

作用在物體上所有力的總稱。力系的分類作用線是否共面平面力系空間力系作用線是否匯交匯交力系平行力系任意力系力是否平衡平衡力系非平衡力系★作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的充要條件是：這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且在同一直線上。F1F2

公理1二力平衡條件

AB注意：公理對(duì)于剛體的平衡是充要條件，而對(duì)變形體僅為平衡的必要條件；F1=F2靜力學(xué)基本公理

公理2加減平衡力系原理★在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。

推理1力的可傳性

作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。AFABFF1

F2BAF2

作用于剛體上的力——

滑動(dòng)矢量

公理3力的平行四邊形規(guī)則

F1F2FRFROF1F2FR=F1+F2

★作用在物體上同一點(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)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。A

推理2三力平衡匯交定理

作用于剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。CBOAF3F1F2F1F2F12公理4作用與反作用定律

作用力和反作用力總是同時(shí)存在，兩力的小相等、方向相反，沿著同一直線，分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上。公理5剛化原理

變形體在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛化為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變。約束與約束力自由體——

位移不受限制的物體。非自由體——

位移受到限制的物體?！锛s束：對(duì)非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體。約束反力的方向必與該約束所能夠阻礙的位移方向相反，作用點(diǎn)在兩物體的接觸點(diǎn)上，大小通常是未知的。

★約束反力約束對(duì)非自由體施加的力——約束反力工程上幾種常見(jiàn)的約束柔性體約束繩索皮帶——鏈條AAFA●反力特征:方位：沿柔性體軸線指向：背離物體只限制物體沿柔性體伸長(zhǎng)方向的運(yùn)動(dòng)●約束特征：光滑面約束●約束特征：●反力特征：方位：沿接觸處的公法線指向：指向物體只限制物體沿公法線趨向于支承面方向的運(yùn)動(dòng)ABCFNAFNBFNC光滑鉸鏈約束A1.向心軸承A光滑鉸鏈約束1.向心軸承●約束特征：只限制物體沿圓柱形徑向的運(yùn)動(dòng)。不限制其軸向和繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)?！獙俟饣婕s束●約束反力特征：方位沿銷釘?shù)膹较蛑赶蛑赶虿欢ǎ俣▋苫ハ啻怪狈至浚﹫A柱鉸鏈和固定鉸鏈支座鉸ABCFB2xFB2yBBBFB1yFB1xB固定鉸鏈支座●約束特征：只限制物體沿圓柱形徑向的運(yùn)動(dòng)。不限制其軸向和繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。——屬光滑面約束●約束反力特征：方位沿銷釘?shù)膹较蛑赶蛑赶虿欢ǎ俣▋苫ハ啻怪狈至浚┹佪S約束滾動(dòng)鉸支座●約束特征：

只限制垂直于支承面方向的運(yùn)動(dòng)。●約束反力特征：方位：指向：通過(guò)銷釘中心，垂直于支承面指向待定（常假定）其他約束鏈桿31二力桿桿上只受兩個(gè)作用。二力桿平衡兩個(gè)力的作用線必沿著這兩個(gè)力作用點(diǎn)的連線。鏈桿約束簡(jiǎn)圖鏈桿約束反力鏈桿——二力桿DCDCBAFCFDFCFDABCP？請(qǐng)問(wèn)AC、BC桿是否為二力桿物體的受力分析和受力圖物體的受力分析確定物體受了幾個(gè)力，每個(gè)力的作用位置和力的作用方向。

主動(dòng)力與被動(dòng)力主動(dòng)力：促使物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，其大小和方向都已知。如重力、水壓力等。被動(dòng)力：由主動(dòng)力引起并隨其變化的力，其大小和方向都不知。如約束反力。受力圖——施力物體對(duì)研究對(duì)象的所有作用力的簡(jiǎn)圖。ABCPACBFAFNBFBFFCBACBACBAFBFFAFAxFAyP例題1例題2BAPCCBACPFCFBFAFC′FBFAxFAy

圖示三角拱橋，由左、右兩拱鉸接而成。設(shè)各拱自重不計(jì)，在左拱上作用有載荷P。試分別畫出左、右拱及整體的受力圖。例題3FAxFAyPACFC′FAxFAyTEFBTDABCDEHPCAEFCBADEFBFCP例題4試分別畫出每個(gè)物體及整體的受力圖。QAOBCDEQAOBCDEOCAPFAxFAyFOxFOyOBCADEPCDEFCxFCyFEBAEFBxFBy例題6試分別畫出每個(gè)物體及整體的受力圖。FBxFByFOxFOy不要漏畫力：除重力、電磁力外，物體之間只要有接觸就會(huì)有力，力的方向由約束類型決定。不