静力学公理和物体的受力分析课件

静力学的研究内容：静力学的研究内容：静力学的研究内容：静力学的研究内容：物体的受力分析物体的受力分析 力系的简化（等效替换）力系的简化（等效替换）力系的平衡条件力系的平衡条件静力学的研究内容：静力学的研究内容：物体的受力分析物体的受力分析 力系的力系的简简化（等效替化（等效替换换1 1理理 论论 力力 学学Theoretical MechanicsTheoretical MechanicsCHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGYAxioms of statics and force Axioms of statics and force analysis in a bodyanalysis in a body第一章第一章 静力学公理和静力学公理和 物体的受力分析物体的受力分析静力学静力学理理 论论 力力 学学Theoretical MechanicsCH2 21-1 1-1 静力学的基本概念静力学的基本概念1-2 1-2 静力学公理静力学公理1-3 1-3 约束与约束力约束与约束力1-4 1-4 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图1-5 1-5 结论与讨论结论与讨论目录目录目录目录1-1 静力学的基本概念静力学的基本概念1-2 静力学公理静力学公理1-3 3 3静力学静力学静力学静力学研究物体在力的作用下的研究物体在力的作用下的研究物体在力的作用下的研究物体在力的作用下的平衡平衡平衡平衡条件的科学。条件的科学。条件的科学。条件的科学。刚体刚体刚体刚体和和和和力力力力是理论力学中最基本的概念。是理论力学中最基本的概念。是理论力学中最基本的概念。是理论力学中最基本的概念。1.1.刚体刚体（Rigid Body）的概念的概念 刚体刚体刚体刚体是指在力的作用下形状和大小始终保持不变的物体；是指在力的作用下形状和大小始终保持不变的物体；是指在力的作用下形状和大小始终保持不变的物体；是指在力的作用下形状和大小始终保持不变的物体；或者说，受力时刚体内任意两点间的距离保持不变。或者说，受力时刚体内任意两点间的距离保持不变。或者说，受力时刚体内任意两点间的距离保持不变。或者说，受力时刚体内任意两点间的距离保持不变。刚体刚体刚体刚体是实际物体是实际物体是实际物体是实际物体抽象化的力学模型抽象化的力学模型抽象化的力学模型抽象化的力学模型理论力学研究的物体都是理论力学研究的物体都是理论力学研究的物体都是理论力学研究的物体都是刚体刚体刚体刚体刚体力学刚体力学刚体力学刚体力学静力学静力学静力学静力学刚体静力学刚体静力学刚体静力学刚体静力学1-1 1-1 静力学的基本概念静力学的基本概念静力学静力学研究物体在力的作用下的平衡条件的科学。研究物体在力的作用下的平衡条件的科学。刚刚体和力是理体和力是理4 42.2.力力(Force)的概念的概念 力力力力是物体间相互的机械作用，这种作用使受力物体的机械运是物体间相互的机械作用，这种作用使受力物体的机械运是物体间相互的机械作用，这种作用使受力物体的机械运是物体间相互的机械作用，这种作用使受力物体的机械运动状态发生变化。动状态发生变化。动状态发生变化。动状态发生变化。作用方式作用方式作用方式作用方式（1 1 1 1）直接接触作用；）直接接触作用；）直接接触作用；）直接接触作用；（2 2 2 2）间接作用，）间接作用，）间接作用，）间接作用，（力不能脱离物体而存在）（力不能脱离物体而存在）（1 1 1 1）使物体的运动状态发生改变）使物体的运动状态发生改变）使物体的运动状态发生改变）使物体的运动状态发生改变运动效应运动效应运动效应运动效应或或或或外效应外效应外效应外效应，如位如位如位如位置、速度、加速度等（理力）；置、速度、加速度等（理力）；置、速度、加速度等（理力）；置、速度、加速度等（理力）；（2 2 2 2）使物体发生变形）使物体发生变形）使物体发生变形）使物体发生变形变形效应变形效应变形效应变形效应或或或或内效应内效应内效应内效应（材力）（材力）（材力）（材力）作用效应作用效应作用效应作用效应如磁场、电场、重力场等。如磁场、电场、重力场等。如磁场、电场、重力场等。如磁场、电场、重力场等。2.力力(Force)的概念的概念 力是物体力是物体间间相互的机械作用相互的机械作用5 5力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线A力的三要素及其表示力的三要素及其表示力的三要素及其表示力的三要素及其表示力的三要素力的三要素力的三要素力的三要素：力的力的力的力的大小大小大小大小，力的力的力的力的方向方向方向方向，力的力的力的力的作用点作用点作用点作用点。力的单位力的单位力的单位力的单位N（牛顿）、（牛顿）、KN(千牛千牛)（定位矢量定位矢量或或或或固定矢量固定矢量）力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线A力可用矢量表示力可用矢量表示 ，大小为大小为 力的作用力的作用线线A力的三要素及其表示力的三要素：力的三要素及其表示力的三要素：力的大小，力的力的大小，力的单单6 6力系力系力系力系作用于物体上的一群力。依作用线分布情况分为：作用于物体上的一群力。依作用线分布情况分为：作用于物体上的一群力。依作用线分布情况分为：作用于物体上的一群力。依作用线分布情况分为：平面力系平面力系平面力系平面力系、空间力系空间力系空间力系空间力系、平行力系平行力系平行力系平行力系、汇交力系汇交力系汇交力系汇交力系、力偶力偶力偶力偶系系系系、任意力系任意力系任意力系任意力系等等等等。3.3.平衡平衡(Equilibrium)的概念的概念 在静力学中，平衡是指物体相对地球处于静止在静力学中，平衡是指物体相对地球处于静止在静力学中，平衡是指物体相对地球处于静止在静力学中，平衡是指物体相对地球处于静止或作匀速直线运动的状态。它是机械运动的特殊情或作匀速直线运动的状态。它是机械运动的特殊情或作匀速直线运动的状态。它是机械运动的特殊情或作匀速直线运动的状态。它是机械运动的特殊情况。况。况。况。力系作用于物体上的一群力。依作用力系作用于物体上的一群力。依作用线线分布情况分分布情况分为为：3.平衡平衡(E7 7公理一（二力平衡公理）公理一（二力平衡公理）静力学公理概括了力的基本性质，是静力学的理论基础。静力学公理概括了力的基本性质，是静力学的理论基础。静力学公理概括了力的基本性质，是静力学的理论基础。静力学公理概括了力的基本性质，是静力学的理论基础。作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充要条件是：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充要条件是：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充要条件是：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充要条件是：这两个力的这两个力的这两个力的这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上大小相等，方向相反，且作用在同一直线上大小相等，方向相反，且作用在同一直线上大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。1-2 1-2 静力学公理静力学公理BABA公理一（二力平衡公理）静力学公理概括了力的基本性公理一（二力平衡公理）静力学公理概括了力的基本性质质，是静力学，是静力学8 8注意：注意：注意：注意：公理一对于刚体的平衡是公理一对于刚体的平衡是公理一对于刚体的平衡是公理一对于刚体的平衡是充要充要充要充要条件，而对变形体仅条件，而对变形体仅条件，而对变形体仅条件，而对变形体仅为平衡的为平衡的为平衡的为平衡的必要必要必要必要条件；条件；条件；条件；二力杆二力杆二力杆二力杆 只受两个力作用而平衡的构件，成为只受两个力作用而平衡的构件，成为二力构件二力构件二力构件二力构件或或二力杆二力杆二力杆二力杆。作用于二力构件的两力必沿作用点的连线。作用于二力构件的两力必沿作用点的连线。作用于二力构件的两力必沿作用点的连线。作用于二力构件的两力必沿作用点的连线。注意：注意：公理一公理一对对于于刚刚体的平衡是充要条件，而体的平衡是充要条件，而对变对变形体形体仅为仅为平衡的平衡的9 9A AB B公理二（加减平衡力系公理）公理二（加减平衡力系公理）在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用对刚体的作用对刚体的作用对刚体的作用。推理（力的可传性原理）推理（力的可传性原理）推理（力的可传性原理）推理（力的可传性原理）作用在刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点，而作用在刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点，而作用在刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点，而作用在刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变它对刚体的作用效果。不改变它对刚体的作用效果。不改变它对刚体的作用效果。不改变它对刚体的作用效果。作用于刚体上的力作用于刚体上的力作用于刚体上的力作用于刚体上的力滑动矢量滑动矢量滑动矢量滑动矢量A AB BA AB BAB公理二（加减平衡力系公理）公理二（加减平衡力系公理）在已知力系上加上或减去任意在已知力系上加上或减去任意1010公理三（力的平行四边形法则）公理三（力的平行四边形法则）作用于物体某个点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其作用于物体某个点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其作用于物体某个点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其作用于物体某个点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其大小和方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。大小和方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。大小和方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。大小和方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。或者：或者：力三角形力三角形即，合力矢等于分力矢的矢量和（几何和）即，合力矢等于分力矢的矢量和（几何和）即，合力矢等于分力矢的矢量和（几何和）即，合力矢等于分力矢的矢量和（几何和）OOA A力平行四边形力平行四边形公理三（力的平行四公理三（力的平行四边边形法形法则则）作用于物体某个点的两个力的合作用于物体某个点的两个力的合1111反用力的平行四边形法则，可以将力分解：反用力的平行四边形法则，可以将力分解：反用力的平行四边形法则，可以将力分解：反用力的平行四边形法则，可以将力分解：oxy（正交分解）（正交分解）（正交分解）（正交分解）什么是力在轴上的投影，力的投影与力的分解有什么关系？什么是力在轴上的投影，力的投影与力的分解有什么关系？什么是力在轴上的投影，力的投影与力的分解有什么关系？什么是力在轴上的投影，力的投影与力的分解有什么关系？oxy反用力的平行四反用力的平行四边边形法形法则则，可以将力分解：，可以将力分解：oxy（正交分解）什么（正交分解）什么1212CBA推理（三力平衡汇交定理）推理（三力平衡汇交定理）当刚体受三个力作用而平衡时，若其中任何两个力的作用线当刚体受三个力作用而平衡时，若其中任何两个力的作用线当刚体受三个力作用而平衡时，若其中任何两个力的作用线当刚体受三个力作用而平衡时，若其中任何两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点，且三力必在同相交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点，且三力必在同相交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点，且三力必在同相交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点，且三力必在同一平面内。一平面内。一平面内。一平面内。OCBA推理（三力平衡推理（三力平衡汇汇交定理）交定理）当当刚刚体受三个力作用而平衡体受三个力作用而平衡时时1313公理四（作用与反作用定律）公理四（作用与反作用定律）两物体间相互作用的力总是同时存在，大小相等，方向相反，两物体间相互作用的力总是同时存在，大小相等，方向相反，两物体间相互作用的力总是同时存在，大小相等，方向相反，两物体间相互作用的力总是同时存在，大小相等，方向相反，沿同一直线，分别作用在两个物体上。沿同一直线，分别作用在两个物体上。沿同一直线，分别作用在两个物体上。沿同一直线，分别作用在两个物体上。公理五（刚化原理）公理五（刚化原理）变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。体，其平衡状态保持不变。体，其平衡状态保持不变。体，其平衡状态保持不变。拉拉拉拉柔性绳刚性杆 作用力作用力作用力作用力 反作用力反作用力反作用力反作用力公理四（作用与反作用定律）公理四（作用与反作用定律）两物体两物体间间相互作用的力相互作用的力总总是同是同时时存存1414自由体自由体(Free Body)位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。非自由体非自由体(Non-free Body)(Non-free Body)(Non-free Body)(Non-free Body)位移受到限制的物体。位移受到限制的物体。位移受到限制的物体。位移受到限制的物体。约束约束(Constraint)：对非自由体的某些位移起限制作用的对非自由体的某些位移起限制作用的对非自由体的某些位移起限制作用的对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。周围物体称为约束。周围物体称为约束。周围物体称为约束。约束力约束力(Constraint Force)：约束对非自由体施加的力。约束对非自由体施加的力。约束对非自由体施加的力。约束对非自由体施加的力。约束力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大约束力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大约束力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大约束力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大小通常是未知的。小通常是未知的。小通常是未知的。小通常是未知的。1-3 1-3 约束与约束力约束与约束力自由体自由体(Free Body)位移不受限制的物体。非自位移不受限制的物体。非自1515 工程中常见的几种类型的约束工程中常见的几种类型的约束工程中常见的几种类型的约束工程中常见的几种类型的约束1.1.1.1.具有光滑接触表面的约束具有光滑接触表面的约束具有光滑接触表面的约束具有光滑接触表面的约束 光滑支承面对物体的约束力：光滑支承面对物体的约束力：光滑支承面对物体的约束力：光滑支承面对物体的约束力：沿接触处的公法线指向物体（物体受压）沿接触处的公法线指向物体（物体受压）沿接触处的公法线指向物体（物体受压）沿接触处的公法线指向物体（物体受压）。工程中常工程中常见见的几种的几种类类型的型的约约束束1.具有光滑接触表面的具有光滑接触表面的约约束束光光1616ABC齿轮传动齿轮传动凸轮传动凸轮传动光滑接触面约束实例光滑接触面约束实例光滑接触面约束实例光滑接触面约束实例点线接触点线接触点线接触点线接触线线接触线线接触线线接触线线接触ABC齿轮传动齿轮传动凸凸轮传动轮传动光滑接触面光滑接触面约约束束实实例点例点线线接触接触线线线线接触接触1717接触点接触点接触点接触点18182.2.2.2.柔性体约束柔性体约束柔性体约束柔性体约束绳索绳索皮带皮带链链条条2.柔性体柔性体约约束束绳绳索皮索皮带带链链条条1919AA 柔性体对物体的约束力：柔性体对物体的约束力：柔性体对物体的约束力：柔性体对物体的约束力：沿柔性体沿柔性体沿柔性体沿柔性体轴线背离物体（物体受拉）轴线背离物体（物体受拉）轴线背离物体（物体受拉）轴线背离物体（物体受拉）。AA柔性体柔性体对对物体的物体的约约束力：沿柔性体束力：沿柔性体轴线轴线背离物体（物体受拉）背离物体（物体受拉）2020 公理公理 1 二力平衡条件二力平衡条件 公理公理 2 加减平衡力系原理加减平衡力系原理 公理公理 4 作用与反作用定律作用与反作用定律 公理公理 5 刚化原理刚化原理 公理公理 3 力的平行四边形规则力的平行四边形规则 光滑支承面约束：光滑支承面约束：光滑支承面约束：光滑支承面约束：约束力约束力约束力约束力沿接触处沿接触处沿接触处沿接触处的公法线指向物体（物体受压）。的公法线指向物体（物体受压）。的公法线指向物体（物体受压）。的公法线指向物体（物体受压）。柔性体约束：柔性体约束：柔性体约束：柔性体约束：约束力约束力约束力约束力沿柔性体轴线沿柔性体轴线沿柔性体轴线沿柔性体轴线背离物体（物体受拉）背离物体（物体受拉）背离物体（物体受拉）背离物体（物体受拉）。内容回内容回顾顾：公理公理 1 二力平衡条件二力平衡条件 公公21213.3.3.3.光滑圆柱形铰链约束光滑圆柱形铰链约束光滑圆柱形铰链约束光滑圆柱形铰链约束 圆柱铰对物体的约束力：圆柱铰对物体的约束力：圆柱铰对物体的约束力：圆柱铰对物体的约束力：沿销钉径向，指向不定（用两垂沿销钉径向，指向不定（用两垂沿销钉径向，指向不定（用两垂沿销钉径向，指向不定（用两垂直分量表示）直分量表示）直分量表示）直分量表示）。3.光滑光滑圆圆柱形柱形铰链约铰链约束束圆圆柱柱铰对铰对物体的物体的约约束力：沿束力：沿销钉销钉径向，指径向，指2222光滑圆柱铰分类：光滑圆柱铰分类：光滑圆柱铰分类：光滑圆柱铰分类：固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座(简称铰支座简称铰支座简称铰支座简称铰支座)光滑光滑圆圆柱柱铰铰分分类类：固定固定铰链铰链支座支座(简简称称铰铰支座支座)2323 活动铰链支座或中间铰活动铰链支座或中间铰活动铰链支座或中间铰活动铰链支座或中间铰铰铰ABCBBBB 活活动铰链动铰链支座或中支座或中间铰铰间铰铰ABCBBBB2424 向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心向心轴轴承（径向承（径向轴轴承）承）2525光滑圆柱形铰链约束：光滑圆柱形铰链约束：光滑圆柱形铰链约束：光滑圆柱形铰链约束：固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座(简称铰支座简称铰支座简称铰支座简称铰支座)活动铰链支座或中间铰活动铰链支座或中间铰活动铰链支座或中间铰活动铰链支座或中间铰 向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）向心轴承（径向轴承）B光滑光滑圆圆柱形柱形铰链约铰链约束：束：固定固定铰链铰链支座支座(简简称称铰铰支座支座)活活动铰动铰26264.4.4.4.辊轴支座辊轴支座辊轴支座辊轴支座(又称滚动支座又称滚动支座又称滚动支座又称滚动支座)辊轴支座对物体的约束力：辊轴支座对物体的约束力：辊轴支座对物体的约束力：辊轴支座对物体的约束力：垂直于支承面，且通过铰链中垂直于支承面，且通过铰链中垂直于支承面，且通过铰链中垂直于支承面，且通过铰链中心（指向不定，通常假定向上）心（指向不定，通常假定向上）心（指向不定，通常假定向上）心（指向不定，通常假定向上）。4.辊轴辊轴支座支座(又称又称滚动滚动支座支座)辊轴辊轴支座支座对对物体的物体的约约束力：垂直于束力：垂直于2727 几种辊轴支座形式几种辊轴支座形式几种辊轴支座形式几种辊轴支座形式辊轴约束简化符号辊轴约束简化符号辊轴约束简化符号辊轴约束简化符号辊轴约束力表示辊轴约束力表示辊轴约束力表示辊轴约束力表示 几种几种辊轴辊轴支座形式支座形式辊轴约辊轴约束束简简化符号化符号辊轴约辊轴约束力表示束力表示28285.5.5.5.双铰链刚性连杆双铰链刚性连杆双铰链刚性连杆双铰链刚性连杆(链杆约束链杆约束链杆约束链杆约束)链杆：链杆：链杆：链杆：两端两端用用光滑铰链光滑铰链与其与其它物体连接的它物体连接的刚杆刚杆；不计自重不计自重；杆上杆上无无其它其它主动力主动力作用作用。链杆链杆 链杆的约束力：链杆的约束力：沿链杆两铰链的连沿链杆两铰链的连线方向，指向不定（通常假定）线方向，指向不定（通常假定）。5.双双铰链刚铰链刚性性连连杆杆(链链杆杆约约束束)链链杆：杆：两端用光滑两端用光滑铰链铰链与其它与其它2929链杆约束简图链杆约束简图链杆链杆链杆链杆 二力杆二力杆二力杆二力杆DC？请问请问AC、BC杆是否为二力杆杆是否为二力杆DCBAABC 链杆约束力链杆约束力链链杆杆约约束束简图链简图链杆杆 二力杆二力杆DC？请问请问AC、BC杆是否杆是否为为二二30306.6.6.6.球铰链约束球铰链约束球铰链约束球铰链约束A AB B球铰链简化符号：球铰链简化符号：6.球球铰链约铰链约束束AB球球铰链简铰链简化符号：化符号：31317.7.7.7.止推轴承止推轴承止推轴承止推轴承8.8.8.8.固定端约束（平面）固定端约束（平面）固定端约束（平面）固定端约束（平面）(后面详细介绍后面详细介绍)7.止推止推轴轴承承8.固定端固定端约约束（平面）束（平面）(后面后面详细详细介介绍绍)3232 光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束 柔性体约束柔性体约束柔性体约束柔性体约束 光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、向心轴承）向心轴承）向心轴承）向心轴承）辊轴支座辊轴支座辊轴支座辊轴支座 链杆约束链杆约束链杆约束链杆约束 球铰链、止推轴承和固定端约束球铰链、止推轴承和固定端约束球铰链、止推轴承和固定端约束球铰链、止推轴承和固定端约束常见约束类型：常见约束类型：常见约束类型：常见约束类型：光滑接触面光滑接触面约约束束 柔性体柔性体约约束束 光滑光滑圆圆柱形柱形铰链约铰链约束（固定束（固定33331-4 1-4 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图 物体的受力分析物体的受力分析物体的受力分析物体的受力分析确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。主动力与被动力主动力与被动力主动力与被动力主动力与被动力主动力：主动力：主动力：主动力：促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向都已知。例如重力、水压力等。都已知。例如重力、水压力等。都已知。例如重力、水压力等。都已知。例如重力、水压力等。被动力被动力被动力被动力：由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都不知。例如约束反力。不知。例如约束反力。不知。例如约束反力。不知。例如约束反力。受力图受力图受力图受力图施力物体对研究对象的所有作用力的简图。施力物体对研究对象的所有作用力的简图。施力物体对研究对象的所有作用力的简图。施力物体对研究对象的所有作用力的简图。1-4 物体的受力分析和受力物体的受力分析和受力图图 物体的受力分析确定物体物体的受力分析确定物体3434ACBCBACBA例例例例 题题题题 1 1例例例例 题题题题 2 2ABCCBAACBCBACBA 例例 题题 1例例 题题 2ABCCBA3535CBAC 图示三角拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在左图示三角拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在左图示三角拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在左图示三角拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在左拱上作用有载荷拱上作用有载荷拱上作用有载荷拱上作用有载荷F F。试分别画出左、右拱及整体的受力图。试分别画出左、右拱及整体的受力图。试分别画出左、右拱及整体的受力图。试分别画出左、右拱及整体的受力图。例例例例 题题题题 3 3ACBACCBAC 图图示三角拱示三角拱桥桥，由左、右两拱，由左、右两拱铰铰接而成。接而成。设设各拱自重不各拱自重不计计3636CAEBADE例例例例 题题题题 4 4试分别画出每个物体及整体的受力图试分别画出每个物体及整体的受力图试分别画出每个物体及整体的受力图试分别画出每个物体及整体的受力图。ABCDEHCAEBADE例例 题题 4试试分分别别画出每个物体及整体的受力画出每个物体及整体的受力图图。A3737CBDA 图示机构中，当销钉图示机构中，当销钉图示机构中，当销钉图示机构中，当销钉C附于附于附于附于BC杆，杆，杆，杆，销钉销钉销钉销钉A附于附于附于附于AB杆杆杆杆时，不计摩擦时，不计摩擦时，不计摩擦时，不计摩擦和自重，试分别画出各杆及整体的受力图。和自重，试分别画出各杆及整体的受力图。和自重，试分别画出各杆及整体的受力图。和自重，试分别画出各杆及整体的受力图。CDCBCAAB例例例例 题题题题 5 5 CBDA 图图示机构示机构3838OBCADEOCACDEBAE例例例例 题题题题 6 6试分别画出每个物体及整体的受力图。试分别画出每个物体及整体的受力图。试分别画出每个物体及整体的受力图。试分别画出每个物体及整体的受力图。OBCADEOCACDEBAE例例 题题 6试试分分别别画出每个物画出每个物3939 画受力图的步骤和注意事项画受力图的步骤和注意事项（1）步骤）步骤 确定研究对象确定研究对象确定研究对象确定研究对象 画主动力画主动力画主动力画主动力 根据约束类型，正确地画上相应的约束力根据约束类型，正确地画上相应的约束力根据约束类型，正确地画上相应的约束力根据约束类型，正确地画上相应的约束力 适当地简化受力图（二力平衡、三力汇交）适当地简化受力图（二力平衡、三力汇交）适当地简化受力图（二力平衡、三力汇交）适当地简化受力图（二力平衡、三力汇交）画受力画受力图图的步的步骤骤和注意事和注意事项项（1）步）步骤骤 确定研究确定研究4040（2 2）几点注意）几点注意不要漏画约束力。不要漏画约束力。不要漏画约束力。不要漏画约束力。不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。当研究系统平衡时，在受力图上只画出外部物体对当研究系统平衡时，在受力图上只画出外部物体对当研究系统平衡时，在受力图上只画出外部物体对当研究系统平衡时，在受力图上只画出外部物体对研究对象的作用力（外力），不画成对出现的内力。研究对象的作用力（外力），不画成对出现的内力。研究对象的作用力（外力），不画成对出现的内力。研究对象的作用力（外力），不画成对出现的内力。（2）几点注意）几点注意不要漏画不要漏画约约束力。束力。不要多画力，不要多画力，对对于画出的每一于画出的每一4141练习练习练习练习ABEC图示球图示球C重为重为G，A处是固定铰链支座，杆AB和绳BH的重量都忽略不计。试分别画出球C和杆AB的受力图。ABCDEH练习练习ABEC图图示球示球C重重为为G，A处处是固定是固定铰链铰链支座，杆支座，杆AB和和绳绳B4242C C练习练习练习练习图示结构中杆图示结构中杆AB、BD和滑轮自重不计，和滑轮自重不计，A，B，C，D均为均为光滑铰链，试分析重物、滑轮、梁光滑铰链，试分析重物、滑轮、梁AB、杆、杆BD所受的力。所受的力。B BA AC CB BD DE EB BA AD DC CE EC练习图练习图示示结结构中杆构中杆AB、BD和滑和滑轮轮自重不自重不计计，A，B，C，D4343练习练习练习练习图示结构中各杆、绳均不计自重，试画出下列指定物体的图示结构中各杆、绳均不计自重，试画出下列指定物体的受力图：受力图：（1 1）整体；（）整体；（2 2）杆）杆BC；（；（3 3）杆）杆CDE；（；（4 4）杆杆BDO连同滑轮、重物作为一个部件；（连同滑轮、重物作为一个部件；（5 5）销钉）销钉B。B BA AC CD DO OG GH HI IE EC CB BA AD DO OG GH HI IE E练习图练习图示示结结构中各杆、构中各杆、绳绳均不均不计计自重，自重，试试画出下列指定物体的受力画出下列指定物体的受力图图4444B BA AC CD DO OG GH HI IE EB BC CC CD DI IE EB BD DO OG GH HBBACDOGHIEBCCDIEBDOGHB45451-5 1-5 结论与讨论结论与讨论1.静力学研究作用于物体上力系的平衡。静力学研究作用于物体上力系的平衡。物体的受力分析；物体的受力分析；力系的等效替换（或简化）；力系的等效替换（或简化）；建立各种力系的平衡条件。建立各种力系的平衡条件。2.力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化（包括变形）。械运动状态发生变化（包括变形）。3.静力学公理是力学的最基本、最普遍的客观规律。静力学公理是力学的最基本、最普遍的客观规律。1-5 结论结论与与讨论讨论1.静力学研究作用于物体上力系的平静力学研究作用于物体上力系的平4646 公理公理 1 二力平衡条件二力平衡条件 这个公理阐明了作用在一个物体上最简单的力系平衡条件。这个公理阐明了作用在一个物体上最简单的力系平衡条件。这个公理阐明了作用在一个物体上最简单的力系平衡条件。这个公理阐明了作用在一个物体上最简单的力系平衡条件。公理公理 2 加减平衡力系原理加减平衡力系原理 这个公理是研究力系等效变换的依据。这个公理是研究力系等效变换的依据。这个公理是研究力系等效变换的依据。这个公理是研究力系等效变换的依据。公理公理 4 作用与反作用定律作用与反作用定律这个公理阐明了两个物体相互作用的关系。这个公理阐明了两个物体相互作用的关系。这个公理阐明了两个物体相互作用的关系。这个公理阐明了两个物体相互作用的关系。公理公理 5 刚化原理刚化原理 公理公理 3 力的平行四边形规则力的平行四边形规则 这个公理阐明了作用在一个物体上力系的合成规则。这个公理阐明了作用在一个物体上力系的合成规则。这个公理阐明了作用在一个物体上力系的合成规则。这个公理阐明了作用在一个物体上力系的合成规则。公理公理 1 二力平衡条件二力平衡条件 47474.4.约束与约束力约束与约束力约束与约束力约束与约束力 约束：约束：约束：约束：限制非自由体某些位移的周围物体。限制非自由体某些位移的周围物体。限制非自由体某些位移的周围物体。限制非自由体某些位移的周围物体。约束力：约束力：约束对非自由体施加的力约束对非自由体施加的力5.5.5.物体的物体的物体的物体的物体的物体的受力分析受力分析受力分析受力分析和和和和和和受力图受力图受力图受力图是研究物体平衡和运是研究物体平衡和运是研究物体平衡和运是研究物体平衡和运是研究物体平衡和运是研究物体平衡和运动的前提。动的前提。动的前提。动的前提。动的前提。动的前提。光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束光滑接触面约束 柔性体约束柔性体约束柔性体约束柔性体约束 光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、向心光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、向心光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、向心光滑圆柱形铰链约束（固定铰支座、活动铰支座、向心轴承）轴承）轴承）轴承）辊轴支座辊轴支座辊轴支座辊轴支座 链杆约束链杆约束链杆约束链杆约束 球铰链、止推轴承和固定端约束球铰链、止推轴承和固定端约束球铰链、止推轴承和固定端约束球铰链、止推轴承和固定端约束约束类型：约束类型：约束类型：约束类型：4.约约束与束与约约束力束力 约约束：限制非自由体某些位移的周束：限制非自由体某些位移的周围围物体。物体。4848The End!4949