清华大学范钦珊版理论力学复习材料-第1章VIP专享VIP免费

第第11篇工程静力学基础篇工程静力学基础工程静力学基础的核心问题是利用平衡方程求解物体或物体系统的平衡问题。而研究力系的等效简化则是为了探求、建立力系的平衡条件。工程静力学（statics）基础的概念、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。力系（forcessystem）是指作用于物体上的若干个力所形成的集合。工程静力学基础，又称刚体静力学，是将实际物体抽象为刚体，亦即以刚体作为分析问题的模型，研究物体在力系作用下的平衡规律。包括三方面内容：物体的受力分析物体的受力分析－分析结构或构件所受到的各个力－分析结构或构件所受到的各个力的方向和作用线位置。的方向和作用线位置。力系的等效与简化力系的等效与简化－研究如何将作用在物体上的一个复－研究如何将作用在物体上的一个复杂力系用简单力系来等效替换，并探求其力系的合成规律。杂力系用简单力系来等效替换，并探求其力系的合成规律。通过力系的等效与简化能够了解力系对物体作用的总效应。通过力系的等效与简化能够了解力系对物体作用的总效应。力系的平衡条件与平衡方程力系的平衡条件与平衡方程－研究物体处于平衡状态时－研究物体处于平衡状态时作用在其上的各种力系应满足的条件。利用平衡条件建立所作用在其上的各种力系应满足的条件。利用平衡条件建立所对应的数学方程，称为平衡方程。对应的数学方程，称为平衡方程。第第11章受力分析概述章受力分析概述本章主要介绍静力学模型—物体的模型、本章主要介绍静力学模型—物体的模型、连接与接触方式的模型、载荷与力的模型，同时介绍连接与接触方式的模型、载荷与力的模型，同时介绍物体受力分析的基本方法。物体受力分析的基本方法。静力学模型静力学模型力的基本概念力的基本概念工程常见约束与约束工程常见约束与约束力力受力分析与受力受力分析与受力图图结论与讨论结论与讨论静力学模型静力学模型物体的抽象与简化－刚体物体的抽象与简化－刚体集中力和分布力集中力和分布力约束约束物体的抽象与简化－刚体物体的抽象与简化－刚体实际物体受力时，其内部各点间的相对距离都实际物体受力时，其内部各点间的相对距离都要发生改变，其结果是使物体的形状和尺寸改变，这种改要发生改变，其结果是使物体的形状和尺寸改变，这种改变称为变称为变形变形（（deformationdeformation）。物体变形很小时，变形对）。物体变形很小时，变形对物体的运动和平衡的影响甚微，因而在研究力的作用效应物体的运动和平衡的影响甚微，因而在研究力的作用效应时，可以忽略不计，这时的物体便可抽象为时，可以忽略不计，这时的物体便可抽象为刚体刚体(rigidbo(rigidbody)dy)。如果变形体在某一力系作用下已处于平衡，则将此。如果变形体在某一力系作用下已处于平衡，则将此变形体刚化为刚体时，其平衡不变，这一论断称为变形体刚化为刚体时，其平衡不变，这一论断称为刚化原刚化原理理(rigidityprinciple)(rigidityprinciple)。。集中力和分布力集中力和分布力物体受力一般是通过物体间直接或间接接触物体受力一般是通过物体间直接或间接接触进行的。接触处多数情况下不是一个点，而是具有一定进行的。接触处多数情况下不是一个点，而是具有一定尺寸的面积。因此无论是施力体还是受力体，其接触处尺寸的面积。因此无论是施力体还是受力体，其接触处所受的力都是作用在接触面积上的分布力（所受的力都是作用在接触面积上的分布力（distributedfdistributedforceorce）。在很多情形下，这种分布力比较复杂。例如，）。在很多情形下，这种分布力比较复杂。例如，人之脚掌对地面的作用力以及脚掌上各点处受到的地面人之脚掌对地面的作用力以及脚掌上各点处受到的地面支撑力都是不均匀的。支撑力都是不均匀的。当分布力作用面积很小时，为了分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力（concentratedforce）。例如，静止的汽车通过轮胎作用在水平桥面上的力，当轮胎与桥面接触面积较小时，即可视为集中力；而桥面施加在桥梁上的力则为分布力。FF11FF22当...