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多媒体双语授课系统

多媒体双语授课系统. 导 言. introduction. 一、理论力学的研究对象. 理论力学是研究：物体机械运动一般规律的科学。 所谓 机械运动 是指 ： 物体在空间的位置随时间而发生变化的 一种运动形式 。 例如：地球的运转，车辆的行使，机器的运转等。 物体的静止是机械运动的特殊形式。. 二、理论力学的性质和任务. ◆ 性质 :. 在工科院校它是一门理论性较强的技术基础课 。

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多媒体双语授课系统

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  1. 多媒体双语授课系统

  2. 导 言 introduction 一、理论力学的研究对象 理论力学是研究：物体机械运动一般规律的科学。 所谓机械运动是指：物体在空间的位置随时间而发生变化的 一种运动形式。 例如：地球的运转，车辆的行使，机器的运转等。 物体的静止是机械运动的特殊形式。 二、理论力学的性质和任务 ◆ 性质: 在工科院校它是一门理论性较强的技术基础课。 理论力学既不是一门专业课，也不是一门单纯的基础课，在工科院校它是一门理论性较强的技术基础课，也就是说，它的理论在工程技术中有广泛的应用，凡搞工程技术的人一般都要学习这门课程。 主页

  3. ◆ 任务：（即：作用） （1） 是学习后续课程（如材料力学、机械原理、机械设计等）的基础； （2） 应用理论力学基本理论，结合专业知识解决工程实际问题。 • 三、理论力学的内容 • 具体分为三部分：静力学、运动学、动力学 • 静力学：研究力系的简化合成与平衡条件； • 运动学：用几何的观点研究点和刚体的运动规律； • 动力学：研究力的作用和机械运动变化 之间的关系。 主页

  4. Statics Kinematics Dynamics Fundamentals of analytical mechanics Fundamental knowledge of vibration Examples 主页

  5. 静力学研究物体在力系作用下的平衡规律；或者说，是研究静力学研究物体在力系作用下的平衡规律；或者说，是研究 物体平衡时作用于物体上所有的力（简称力系）所应满足的 条件，即力系的平衡条件。具体研究以下问题:1.物体的受力分析；2.力系的简化与合成；3.力系的平衡条件及其应用。静力学在工程中应用非常广泛。机械和工程结构的设计都需 要应用静力学理论进行受力分析和静力计算。因此，在学习 静力学内容时,特别注意受力分析的方法。 静力学 第一篇：静力学 Statics Statics 1.静力学基础 导言 basis of statics introduction 2.基本力系 basic force systems 3.平面力系 general coplanar force systems 4.空间力系与 重心 force systems in space and the center of gravity 5.摩擦平衡问 题 equilibrium problems with friction 主页

  6. 学习目标 掌握平衡、刚体、力等基本概念和力学公理，熟练分 析各种约束反力，对物体进行全面受力分析，完整、 准确地画出“研究对象”的受力图。 课内学时：4学时 课外学时：4学时 课时安排 重点与难点 重点：受力图的画法。 难点：常见约束力的分析。 静力学基础 本章学习指导 basis of statics §1静力学基 本概念 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  7. 静力学的五条公理是静力学的理论基础，要逐条加以准确地理解，静力学的五条公理是静力学的理论基础，要逐条加以准确地理解， 注意其适用条件，并在其后各章节的学习中，注意如何从公理出发建 立静力学各章的理论。正确的受力分析、画受力图，是解决静力学问 题的前提和关键。受力图上要画出研究对象受到全部主动力和约束力。 初学者往往不能正确地画出受力图，主要易犯以下错误：　（１）凭空画出“虚构”的力。例如凭主观想象有某个约束力“顶住”某 个主动力以保持物体平衡，或者把不作用在研究对象上的力也 画在上面。这里一定要明确研究对象的受力图上只画出其他物 体作用在此研究对象上的力，而每一个力必须有明确的施力物 体，不能无中生有。 　（２）画错约束反力的方向。约束力的方向应该按约束类型确定，有 些约束力能预知方向（例如柔绳约束力，光滑面约束力），有 些则仅预知作用线通过某已知点其方向在画受力图时用大小未 知的正交分力表示（例如圆柱铰链的NX、NY，球铰链的NX、 NY、NZ）。 学习方法及注意问题 本章学习指导 静力学基础 basis of statics §1静力学基 本概念 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  8. 平衡 Equilibrium 平衡 刚体 静力学基础 Equilibrium Rigid body—does not deform under load basis of statics 力的表示法 力的效应 力的定义 §1静力学基 本概念 Definition of a force Effect of a force Representation of a force fundamental concepts of statics §2静力学公理 在静力学中，可以把物体处于“平衡”理解为物体相对于地面保持静止或相作匀直线运动。 例如：图1-1 静止的建筑物 图1-2 匀速行使的汽车 这些都是平衡的例子，平衡是机械运动 的特殊情况。 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 图1-1 图1-2 主页

  9. 是指在力的作用下不会变形的物体。或者说是指在力的作用下，物体内任意两点间距离都不会改变的物体。是指在力的作用下不会变形的物体。或者说是指在力的作用下，物体内任意两点间距离都不会改变的物体。 （如图所示，刚体上任意线段AB=常量） 刚体 Rigid body—does not deform under load 平衡 刚体 静力学基础 Equilibrium Rigid body basis of statics 力的表示法 力的效应 力的定义 §1静力学基 本概念 Definition of a force Effect of a force Representation of a force fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 图1-3 但我们知道：任何物体受力都会 发生变形。例如：车床主轴在切 削过程中发生弯曲变形；车辆驶过一座桥时，桥梁发生弯曲变形，桥墩发生压缩变形；因此，“刚体”实际上是不存在的，它是一种抽象化的力学模型，至于在一个问题中能否将物体视为刚体，不仅取决于变形的大小，还取决于问题的要求。 主页

  10. 例 如：力可以使汽车运动（外效应）； 也可以 使球、梁发生变形（内效应）。 Definition of a force Effect of a force 平衡 刚体 静力学基础 Equilibrium Rigid body—does not deform under load basis of statics 力的表示法 力的效应 力的定义 §1静力学基 本概念 Definition of a force Effect of a force Representation of a force fundamental concepts of statics 力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的形态或者运动状态发生变化。 §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 外效应：力使物体运动状态发生改变的效应---理论力学课程中研。 内效应：力使物体形状发生改变的效应----材料力学等课程中研究。 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  11. 例 如：力可以使汽车运动（外效应）； 也可以 使球、梁发生变形（内效应）。 Definition of a force Effect of a force 平衡 刚体 静力学基础 Equilibrium Rigid body—does not deform under load basis of statics 力的表示法 力的效应 力的定义 §1静力学基 本概念 Definition of a force Effect of a force Representation of a force fundamental concepts of statics 力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的形态或者运动状态发生变化。 §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 外效应：力使物体运动状态发生改变的效应---理论力学课程中研。 内效应：力使物体形状发生改变的效应----材料力学等课程中研究。 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  12. 例 如：力可以使汽车运动（外效应），也可以 使球、梁发生变形 （内效应）。． Definition of a force Effect of a force 平衡 刚体 静力学基础 Equilibrium Rigid body—does not deform under load basis of statics 力的表示法 力的效应 力的定义 §1静力学基 本概念 Definition of a force Effect of a force Representation of a force fundamental concepts of statics 力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的形态或者运动状态发生变化。 §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 外效应：力使物体运动状态发生改变的效应---理论力学课程中研。 内效应：力使物体形状发生改变的效应----材料力学等课程中研究。 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  13. Representation of a force F = F + F + F = Xi + Yj + Zk 2 1 3 X = F cosα= F cosφ = F sinγcosφ Y = F cosβ= F sinφ = F sinγsinφ Z = Fconγ xy xy 平衡 刚体 静力学基础 Equilibrium Rigid body—does not deform under load basis of statics 力的表示法 力的效应 力的定义 §1静力学基 本概念 Definition of a force Effect of a force Representation of a force 力的三要素：大小 、方向 、作用点（或作用）。我们可以用如图所示的 矢量 F表示力。或者用数学分析式表示力: 其中：F1,F2,F3表示力沿直角坐标轴上的分力，它们是矢量 。X、Y、Z表示力在直角坐标轴上的投影，它们是代数量。 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页 思考：分力大小=投影？

  14. 作用于同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要且充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、沿同一直线。即：作用于同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要且充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、沿同一直线。即： （简称：这两个力等值、反向、 共线。如图所示）。　　 注：此公理是对“刚体”而言。 axiom of two forces equilibrium 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 axiom of action and reaction axiom of rigidization axiom of rigidization Parallelogram axiom/law fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  15. 可以在作用于刚体的力系中添加或取去平衡力系，而不改变原力系对刚体的作用。可以在作用于刚体的力系中添加或取去平衡力系，而不改变原力系对刚体的作用。 如图所示：在原力系上加上或者去掉一对平衡力：则不改变原力系对刚体的作用。 axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering 1.4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  16. 作用于物体上同一点A的两个力 F1和 F2的合力F也作用在A点,其大小与方向用 F1和 F2为邻边所作的平行四边形对角线表示，如图所示.即： Parallelogram axiom/law 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 注:此公理是研究力系合成和力的分解的基础。 主页

  17. 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics 思考 1.合力是否一定大于分力？ §3工程中常见 约束 common Supports in engineering 答1：合力不一定大于分力。 §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 2.力的分力与力的投影是否相等？ 答2：在直角坐标系下分力与投影大小 相等，非直角坐标系下二者不相等。 主页

  18. 答：公理一中的两个力是作用在同一刚体上； 公理四中的两个力是作用在两个不同物体（刚体或变形体）上。 公理四与公理一的区别是什么? 当甲物体对乙物体有作用力的同时，甲物体也受到来自乙物体的反作用力，作用力与反作用力大小相等,方向相反,沿同一直线。 即： axiom of action and reaction 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 思考 主页

  19. 当变形体在某力系作用下处于平衡状态时,如假想这变形体为刚体,则此刚体在该力系作用下仍将保持平衡。当变形体在某力系作用下处于平衡状态时,如假想这变形体为刚体,则此刚体在该力系作用下仍将保持平衡。 此公理告诉我们：刚体的平衡条件仅是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。 axiom of rigidization 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  20. 若将F1和F2的方向改变,能否将绳AB假想为刚杆? 例如：绳AB在 F1和 F2的作用下处于平衡，现将绳假想为一不变形的刚杆AB， 则此“假想杆”在F1和 F2作用下仍然平衡。 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 思考 主页

  21. 作用在刚体上的力,可沿其作用线在刚体内（或在刚体延拓部分) 任意移动,而不改变此力对刚体的作用。 如图所示。可见：作用在刚体上的力是滑动矢量，即力矢量可沿作用线移到任意点。 transmissibility of force 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  22. 刚体受三力作用而处于平衡,若其中二力作用线相交于一点,则这三个力必位于同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点.刚体受三力作用而处于平衡,若其中二力作用线相交于一点,则这三个力必位于同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点. 思考：图中的动画表示了该定理简单 的证明过程。 能说出用了哪些公理吗？ axiom of equilibrium of three forces 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  23. 三个力平衡时,一定汇交于同一点吗? 举例说明 。 注意：当三力中二力相交时,三个力汇交是三个力平衡的必要条件而非充分条件,因为任意三个力作用在同一平面内且相交于一点的力,显然不一定是平衡的。 静力学基础 两力平衡公理 加减平衡力系公理 basis of statics axiom of two forces equilibrium axiom of addition and subtraction equilibrium force systems 刚化公理 力的平行四边形公理 作用力与反作用力公理 §1静力学基 本概念 Parallelogram axiom/law axiom of action and reaction axiom of rigidization fundamental concepts of statics 三力平衡定理 力的可传性 axiom of equilibrium of three forces transmissibility of force §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 思考： 主页

  24. free body and non-free body constraints/supports and constraint force 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 自由体：在空间可作任意位移的物体称为自由体。非自由体：在空间位移受到限制的物体称为非自由体。 　　 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 约束：限制非自由体位移的物体称为该非自由体的约束。约束反力：约束作用于非自由体(被约束体)的力，称为约束反力。 methods of drawing free-body diagrams 例如：火车运行时受轨道的约束，轨道对火车车轮施加约束反力；物品 放在行李架上不会掉下来，受支架的约束，支架对物品施加约束 反力；车床主轴转动时受轴承的约束，那么轴承对轴施加约束反 力。静力学中的主要问题之一，就是要确定约束反力的大小和方 向，下面介绍几种工程中常见的几类约束，重点说明如何确定约 束反力的方向(约束力的大小由后面平衡方程求解)。 主页

  25. flexible Cable\cord of negligible weight 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束特性：只能承受拉力，能阻碍物体沿绳索伸长方向的位移。约束反力：方位沿绳索本身，指向背离物体，使物体受拉。　　例如：① 电棒用链条悬挂，受力如图所示：　　　　　② 起吊机用钢丝绳起吊重物，受力如图所示。　　　　　③ 皮带轮受皮带拉力，受力如图所示 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  26. flexible Cable\cord of negligible weight 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束特性：只能承受拉力，能阻碍物体沿绳索伸长方向的位移。约束反力：方位沿绳索本身，指向背离物体，使物体受拉。　　例如：① 电棒用链条悬挂，受力如图所示：　　　　　② 起吊机用钢丝绳起吊重物，受力如图所示。　　　　　③ 皮带轮受皮带拉力，受力如图所示 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  27. contact on frictionless surface 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 约束特性：只能阻碍物体沿着接触点公法线朝向约束的位移,而不 能阻碍物体沿接触点切线方向的位移。约束反力: 方向沿接触点的公法线而指向被约束物体。 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  28. cylindrical hinge with frictionless 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering 约束结构：两个物体A、B上钻同样大小的圆孔，并用圆柱销钉C穿入圆 孔,将两个物体连接起来. 约束特性：不能阻碍绕销钉轴线相对转动，可以阻碍沿半径方向（垂直 于轴线的任何方向）的任何位移。约束反力：在垂直于销钉轴线的平面内 并通过圆心，但方位和指向 不能确定。一般画受力图时 用F，θ表示，或者用两个正 交分力Fx,Fy表示，如图1-17 所示。 §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页 注意：在画受力图时，一般将A、B两物体分开并将销钉 C与其中 的一个物体相连。

  29. cylindrical hinge with frictionless 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering 约束结构：两个物体A、B上钻同样大小的圆孔，并用圆柱销钉C穿入圆 孔,将两个物体连接起来. 约束特性：不能阻碍绕销钉轴线相对转动，可以阻碍沿半径方向（垂直 于轴线的任何方向）的任何位移。约束反力：在垂直于销钉轴线的平面内 并通过圆心，但方位和指向 不能确定。一般画受力图时 用F，θ表示，或者用两个正 交分力Fx,Fy表示，如图所示。 §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页 注意：在画受力图时，一般将A、B两物体分开并将销钉 C与其中 的一个物体相连。

  30. cylindrical hinge with frictionless 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 约束结构：两个物体A、B上钻同样大小的圆孔，并用圆柱销钉C穿入圆 孔,将两个物体连接起来. 约束特性：不能阻碍绕销钉轴线相对转动，可以阻碍沿半径方向（垂直 于轴线的任何方向）的任何位移。约束反力：在垂直于销钉轴线的平面内 并通过圆心，但方位和指向 不能确定。一般画受力图时 用F，θ表示，或者用两个正 交分力Fx,Fy表示，如图1-17 所示。注意：在画受力图时，一般将A、B两物 体分开并将销钉 C与其中的一个 物体相连。 methods of drawing free-body diagrams 主页

  31. a two-force body 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 约束结构: 两端用光滑铰链与其他物体相连的杆件(直的或弯的),并且假设其自重不计。约束性质：可承受拉力或压力.因此链杆属于二力构件(在两力作用下 处于平衡的构件）。约束反力: 沿着两端铰链中心的连线,等值、方向、共线。 如图所示： common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  32. a two-force body 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 约束结构: 两端用光滑铰链与其他物体相连的杆件(直的或弯的),并且假设其自重不计。约束性质：可承受拉力或压力.因此链杆属于二力构件(在两力作用下 处于平衡的构件）。约束反力: 沿着两端铰链中心的连线,等值、方向、共线。 如图 1-22、1-23 所示： common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页 图1-23 图1-22

  33. a two-force body 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 约束结构: 两端用光滑铰链与其他物体相连的杆件(直的或弯的),并且假设其自重不计。约束性质：可承受拉力或压力.因此链杆属于二力构件(在两力作用下 处于平衡的构件）。约束反力: 沿着两端铰链中心的连线,等值、方向、共线。 如图 1-22、1-23 所示： common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页 图1-23 图1-22

  34. ball-and-socket joint with frictionless 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 约束结构: 由一物体的球部嵌入另一物体的球窝构成。约束特性: 允许物体A绕球心O转动,不能沿半径移动。约束反力: 通过球心O,方向不能预先确定,通常用三个正交分力 Fx，Fy，Fz来表示。 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  35. Roller support 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束特点: 与光滑接触面相似.约束反力: 垂直于支承面,在单面约束的条件下,指向被约束 体,如图所示。注：在双面约束的情况下,指向不能事先确定。 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  36. Pin support 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 约束特点: 与光滑圆柱铰链类同.约束反力: 方向不定,可以假设用F，α，或用两　　　　　个正交分力Fx ，Fy表示 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  37. slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 如图所示：A---　 颈轴承,约束性质与固定支座类似；B---　 止推轴承,约束性质与球铰链类似。约束反力: 类似于固定铰链支座和球铰链支座， common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  38. slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 如图所示A---　 颈轴承,约束性质与固定支座类似；B---　 止推轴承,约束性质与球铰链类似。约束反力: 类似于固定铰链支座和球铰链支座， common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  39. hinge staff ---a two-force body 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束结构: 两端用光滑铰链与其他物体相连的杆件(直的或弯的), 并且假设其自重不计。约束性质：可承受拉力或压力.因此链杆属于二力构件 (在两力作 用下处于平衡的构件）。约束反力: 沿着两端铰链中心的连线,等值、向、共线。 如图所示： §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  40. hinge staff ---a two-force body 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束结构: 两端用光滑铰链与其他物体相连的杆件(直的或弯的), 并且假设其自重不计。约束性质：可承受拉力或压力.因此链杆属于二力构件 (在两力作 用下处于平衡的构件）。约束反力: 沿着两端铰链中心的连线,等值、向、共线。 如图所示： §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  41. hinge staff ---a two-force body 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束结构: 两端用光滑铰链与其他物体相连的杆件(直的或弯的), 并且假设其自重不计。约束性质：可承受拉力或压力.因此链杆属于二力构件 (在两力作 用下处于平衡的构件）。约束反力: 沿着两端铰链中心的连线,等值、向、共线。 如图所示： §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  42. Built-in(cantilever)support 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 工程实例: 电杆埋入地下;钉子钉在墙上.车刀固定在刀架上， 工件加在卡盘上等。 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  43. Built-in(cantilever)support 自由体与非自由体 约束与约束反力 柔索 静力学基础 free body and non-free body constraints/supports and constraint force flexible Cable\cord of negligible weight basis of statics 光滑接触面 光滑圆柱铰链 二力杆 光滑球铰链 滚动支座 §1静力学基 本概念 contact on frictionless surface cylindrical hinge with frictionless a two-force body ball-and-socket joint with frictionless Roller support 固定铰链支座 颈轴承与推轴承 链杆约束 固定端约束 fundamental concepts of statics Pin support slider\radial bearing or hinge and thrust bearing or hinge hinge staff ---a two- force body Built-in(cantilever) support §2静力学公理 axiom of statics 约束特点: 不能沿任何方向的移动,也不能沿任一轴的转动。约束反力: 一般在空间力系的情况下,有三个正交约束反力的分量与 三个约束力偶，如图所示。　　　　　一般在平面力系的情况下，有两个正交约束反力分量与一 个约束力偶， 如图所示。 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  44. Steps of drawing free-body diagrams\FBD 静力学基础 画受力图步骤 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 受力图（FBD）: 表示研究物体上所受全部力的图形， 称为研究对象的受力图（FBD） 。画受力图的步骤：Steps of drawing FBD1、选定研究对象，画出所选研究对象的隔离体图；2、画研究对象上受的所有主动力、主动力偶；3、根据所受约束类型画所有的约束反力。 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 主页

  45. example1 静力学基础 画受力图步骤 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics 题：压路机的碾子，受石块A阻挡而静 止不动，拉力F，碾子重P，不计摩擦。 求： 试画碾子的受力图。 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 解：１. 取碾子为研究对象，并画隔离体图 ２. 画主动力：P，F ３. 画约束反力：A，B 两处均为光滑接触，故约束反力FA，FB 均沿A，B两接触处公法线如图所示。 主页

  46. example2 静力学基础 画受力图步骤 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics 题：折梯如图所示，C处为光滑铰链， D、E两点用水平绳连接，地面光 滑，K点作用一铅直力F，自重为P， 试分别画出整体及左、右两部分受 力图。 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 解：1.分别取整体及左、右两部分为研 究对象，并将其单独画出； 2.画出主动力：F、P 3.画约束反力：A、B处为光滑接触，FA、FB铅直向上； D、E处为绳约束，FD、FE水平受拉；C处为光滑铰链，用FC表示，或用两正交分力FCX、FCY表示。如图所示： 主页

  47. example2 静力学基础 画受力图步骤 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics 题：折梯如图所示，C处为光滑铰链， D、E两点用水平绳连接，地面光 滑，K点作用一铅直力F，自重为P， 试分别画出整体及左、右两部分受 力图。 §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 解：1.分别取整体及左、右两部分为研 究对象，并将其单独画出； 2.画出主动力：F、P 3.画约束反力：A、B处为光滑接触，FA、FB铅直向上； D、E处为绳约束，FD、FE水平受拉；C处为光滑铰链，用FC表示，或用两正交分力FCX、FCY表示。如图所示： 主页

  48. 题：图示构架由三根杆子和一个滑轮铰接 而成。在 AB 杆的下端B 作用一水 平力F，跨过滑轮的细绳挂一重P 的重物。试画出构架整体及杆AB、杆 CE、杆HK 带滑轮的受力图。 example3 静力学基础 画受力图步骤 1.静力学基础 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams 解：分别以整体、杆AB、杆CE、杆HK 带滑轮为研究对象， 受力图如图所示。　　 主页

  49. 题：　构架由杆AB、杆CE、杆CD 铰接而成。如图所示，各杆自重不 计，试画出：　　 （1）整体的受力图；（2）杆OD的受力图；（3）杆CE的受力图。 example4 静力学基础 画受力图步骤 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams -解： 正确的受力图 主页

  50. 题：　构架由杆AB、杆CE、杆CD 铰接而成。如图所示，各杆自重不 计，试画出：　　 （1）整体的受力图；（2）杆OD的受力图；（3）杆CE的受力图。 example4 静力学基础 画受力图步骤 basis of statics Steps of drawing free-body diagrams\FBD—is a sketch of the body showing all forces that act on it §1静力学基 本概念 例一 例二 例三 例四 例五 example1 example2 example3 example4 example5 fundamental concepts of statics §2静力学公理 axiom of statics §3工程中常见 约束 common Supports in engineering §4受力图画法 methods of drawing free-body diagrams -解：错误的受力图 错误原因： （1）二力杆不识别； （2）整体图中不应 画内力。 主页

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