1-1静力学基础知识课件-高一《汽车机械基础》（机械版）

汽 车 机 械 基 础 静力学基础知识 静力学基本概念和公理 、约束和约束反力 、受力分析与受力图 平面汇交力系 汇交力系合成与平衡的几何法、 汇交力系合成与平衡的解析法 力对点之矩、 力偶 力对点之矩 、力偶及其性质、 平面力偶系合成与平衡 平面任意力系 力的平移及任意力系简化、 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 材料力学简介 拉压 、剪切 、弯曲 、扭转 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 情境一 汽车构件力学分析 1 . 1 静力学基础知识 能力目标 ： u 能够进行受力分析，绘制受力图 B C E h A l l B C E h A l l 在外界的任何作用下形状和大小都始终保 持不变的物体。 或者在力的作用下 ，任意 两点间的距离保持不变的物体。 力是物体相互间的机械作用 ，其作用结果使 物体的形状和运动状态发生改变。 刚体是一种理想化的力学模型 刚 体 2 1 力 力的表示 F 在国际单位制中，力的单位是: 牛顿(N) 1N= 1公斤•米/秒2 (kg •m/s2 )。 力的三要素 大小、方向、作用点 (确定力的必要因素) 外效应—改变物体运动状态的效应 内效应— 引起物体变形的效应 力的单位 力的效应 添加标题 作用于物体上任一点的两个力可合成为作用 于同一点的一个力 ，即合力。 合力的矢由原 两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对 角矢来表示。 F R 2 刚体仅收两力作用而保持平衡的充分必要 条件是 ：两力大小相等、 方向相反 ，且作 用在同一直线上。 2 公理二 (力的平行四边形公理) A F 1 公理一 (二力平衡公理) 1 推论 (三力汇交定理) R F1 A1 F2 A3 = A3 当刚体在三个力作用下平衡时 ，设其中两力 的作用线相交于某点 ，则第三力的作用线必 定也通过这个点。 作用于物体上任一点的两个力可合成为作用 于同一点的一个力 ，即合力。 合力的矢由原 两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对 角矢来表示。 F R 2 F F3 3 A 公理二 (力的平行四边形公理) A A2 A F 1 F1 1 2 1 F2 一个物体对另一个物体有一作用力时 ，另一个 物体对此物体必有一个反作用力 ，这两个力大 小相等、 方向相反、 作用在同一直线上 ，且分 别作用在两个物体上。 可以在作用于刚体的任何一个力系上加上 或去掉几个互成平衡的力 ，而不改变原力 系对刚体的作用。 2 公理四 (作用力与反作用公理) 公理三 (加减平衡力系公理) 1 自由体 可以任意运动 (获得任意位移) 的物体。 非自由体 不可能产生某方向的位移的物体。 约束 由周围物体所构成的、 限制非自由体位移的条件。 约束反力 约束对被约束体的反作用力。 主动力 约束力以外的力 基本概念 1、柔绳、 链条、 胶带等非刚性体所构成的约束 ： 限制的运动 ：限制物体沿着柔性伸长的方向运动。 约束力方向 ：沿着绳索 ，背离物体 ，是拉力。 常见的几种类型的约束 1、柔绳、 链条、 胶带等非刚性体所构成的约束 ： 限制的运动 ：限制物体沿着柔性伸长的方向运动。 约束力方向 ：沿着绳索 ，背离物体 ，是拉力。 常见的几种类型的约束 A 常见的几种类型的约束 2、理想光滑接触面约束 常见的几种类型的约束 光滑接触面约束实例 常见的几种类型的约束 3、光滑圆柱铰链约束 A B A B N 常见的几种类型的约束 (1) 固定铰链支座 ： 9 Ny Nx N 常见的几种类型的约束 (2) 活动铰链支座 ： (3) 中间铰链 ： N N 常见的几种类型的约束 4、光滑球铰链约束 ： A N B 常见的几种类型的约束 5、插入端约束 ： 画受力图的方法与步骤 ： 1、取分离体 (研究对象) 2、画出研究对象所受的全部主动力 (使物体产生运动或运动趋势的力) 3、在存在约束的地方 ，按约束类型逐一画出约束反力 (研究对象与周围物体的连接关系) 例题1 在图示的平面系统中 ，匀质球A重为GA ，借本身大小、 重量和摩擦不计的理想 滑轮C 和柔绳维持在仰角是 和滑轮C 的受力情况 ，并分别画出平衡时各物体的受力图。 FTE FCY E B FCX T2 C FTD 物体B 受两个力作用 ： 的光滑斜面上 ，绳的一端挂着重为GB的物体B。 试分析物体B A