1、静力学静力学一、填空一、填空 1515二、选择（单选）二、选择（单选）1515三、判断三、判断 X 10X 10四、计算题四、计算题 10 10 （静力学）（静力学）五、计算题五、计算题 20 20 （拉压或扭转）（拉压或扭转）六、计算题六、计算题 30 30 （弯曲）（弯曲） 静力学静力学静力学基本概念静力学基本概念刚体：刚体：在力作用下不变形的物体，即刚体内部任意两点间的在力作用下不变形的物体，即刚体内部任意两点间的距离保持不变。距离保持不变。静力学：静力学：刚体；刚体； 材料力学：材料力学：变形体。变形体。弹性变形：弹性变形：外力解除后可消失的变形；外力解除后可消失的变形；塑性变形：塑性
2、变形：外力解除后不能消失的变形。外力解除后不能消失的变形。力的三要素：力的三要素：大小，方向，作用点；大小，方向，作用点；定位矢量定位矢量。力矢：力矢：大小，方向；大小，方向；自由矢量。自由矢量。力系分类力系分类: 平面力系，空间力系平面力系，空间力系 汇交力系，平行力系，任意力系汇交力系，平行力系，任意力系静力学静力学约束与约束力约束与约束力（一）柔索（一）柔索绳索、绳索、 链条、皮带等链条、皮带等PPT约束力特点：约束力特点：力沿柔索方向，背力沿柔索方向，背离物体，作用在接触点处。离物体，作用在接触点处。约束力特点，限制的运动形式约束力特点，限制的运动形式静力学静力学约束与约束力约束与约束
3、力（二）光滑面约束（二）光滑面约束AFBFCF约束力沿公法线方向指向被约束的物体约束力沿公法线方向指向被约束的物体BACNF公切面公切面公法线公法线假设条件：假设条件：不计摩擦不计摩擦静力学静力学约束与约束力约束与约束力1 1、固定铰链支座、固定铰链支座AxFyAF（三）光滑圆柱铰链（三）光滑圆柱铰链2 2、连接铰链、连接铰链BxFBByFBxFBByFB3 3、活动铰链支座、活动铰链支座AAF静力学静力学约束与约束力约束与约束力（五）二力构件（五）二力构件/ /二力杆二力杆W不计杆件自重不计杆件自重W静力学静力学固定端约束固定端约束BBFAxFAyMA静力学静力学汇交力系的合成汇交力系的合成
4、二力平衡原理：二力平衡原理： 作用于刚体上的两个力，作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条使刚体平衡的必要与充分条件是此二力等值、反向、共件是此二力等值、反向、共线。线。增减平衡力系原理：增减平衡力系原理：在刚体上增加或减去一组在刚体上增加或减去一组平衡力系，不会改变原力系平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应对刚体的作用效应力的可传性定理：力的可传性定理：作用在作用在刚体刚体上的力，沿其作用线移动后，作用上的力，沿其作用线移动后，作用效应不变。效应不变。 定理：定理：当刚体在同一平面内作用线互不平行的三个力作当刚体在同一平面内作用线互不平行的三个力作用下平衡时，这用下平衡时，这三个
5、力的作用线必汇交于一点三个力的作用线必汇交于一点。三力平衡的汇交定理三力平衡的汇交定理 静力学静力学2 汇交力系的平衡条件汇交力系的平衡条件汇交力系平衡的几何条件汇交力系平衡的几何条件4F1F2F3F0FFiR结论：结论：力多边形自行封闭力多边形自行封闭汇交力系平衡的解析条件汇交力系平衡的解析条件结论：满足平衡方程结论：满足平衡方程000RRRizziyyixxFFFFFF空间力系空间力系静力学静力学力偶及其等效条件与性质力偶及其等效条件与性质一、力偶的等效条件一、力偶的等效条件作用于刚体上的两个力偶等效的条件是它们的作用于刚体上的两个力偶等效的条件是它们的力偶矩相等。力偶矩相等。000zyx
6、MMM空间力偶系空间力偶系的平衡条件：的平衡条件：平面力偶系平面力偶系的平衡条件：的平衡条件： 0M二、力偶系的平衡条件二、力偶系的平衡条件静力学静力学力的平移力的平移力的平移定理力的平移定理作用于刚体某平面上任一点的力，可平移到此平面上任一点而作用于刚体某平面上任一点的力，可平移到此平面上任一点而不改变对刚体的作用效应，但需增加一附加力偶，该力偶的力不改变对刚体的作用效应，但需增加一附加力偶，该力偶的力偶矩等于原力对新的作用点之矩。偶矩等于原力对新的作用点之矩。静力学静力学平面任意力系向一点简化平面任意力系向一点简化O2F一、平面任意力系向一点简化一、平面任意力系向一点简化1FnF主矢主矢R
7、11nniiiiFFF主矩主矩()Onnii 1i 1OMMMFFR 一个作用在一个作用在O点上的力点上的力, MO 一个作用在刚体上的力偶一个作用在刚体上的力偶（与简化点无关）（与简化点无关）（与简化点有关）（与简化点有关）ABCoO称为简化中心1F2FnF1M2MnMORFOM静力学静力学平面任意力系向一点简化平面任意力系向一点简化,R21OnMFFFF平面任意力系平面任意力系简化结果简化结果平衡平衡合力合力合力偶合力偶31R0,0OFM2、4 4、二、空间任意力系简化二、空间任意力系简化结果结果的的讨论讨论R0,0OFMR0,0OFMR0,0OFM合力合力静力学静力学平面任意力系平衡条件
8、平面任意力系平衡条件0)(0)(0FFBAxMMFA、B 连线与连线与Ox 轴不垂直轴不垂直二矩式二矩式0)(0)(0)(FFFCBAMMMA、B、C三点不共线三点不共线三矩式三矩式0)(00FOyxMFFR,O00FM平衡平衡静力学静力学4 刚体系的平衡、静定与静不定刚体系的平衡、静定与静不定二、刚体系的平衡问题二、刚体系的平衡问题刚体系平衡刚体系平衡 系统中每个刚体平衡系统中每个刚体平衡解刚体系问题的一般步骤：解刚体系问题的一般步骤： 选择研究对象选择研究对象 画分离体图和受力图画分离体图和受力图 列平衡方程列平衡方程 求解求解（单个刚体、刚体系整体、刚体系部分）（单个刚体、刚体系整体、刚
9、体系部分）静力学静力学4 刚体系的平衡、静定与静不定刚体系的平衡、静定与静不定三、静定与静不定问题三、静定与静不定问题ABFM图中存在多余的约束图中存在多余的约束未知量的数目大于独立平衡方程的数目未知量的数目大于独立平衡方程的数目ABFMABFMABFMAyFAxFAMAyFAxFAMAyFByFByFBxFAyFAxFByFBxF静力学静力学4 刚体系的平衡、静定与静不定刚体系的平衡、静定与静不定 静静 定定 问问 题题： 未知量的数目未知量的数目= = 独立平衡方程的数目独立平衡方程的数目 静不定问题：静不定问题： 未知量的数目未知量的数目 独立平衡方程的数目独立平衡方程的数目静定（三个未
10、知量）静定（三个未知量）静不定（四个未知量）静不定（四个未知量）FAxFAyFByFAxFAyFBy平面任意力系平面任意力系: :三个独立的平衡方程，最多求解三个未知量。三个独立的平衡方程，最多求解三个未知量。平面汇交（平行）力系平面汇交（平行）力系: :两个独立的平衡方程，最多求解两个未知量。两个独立的平衡方程，最多求解两个未知量。平面力偶系平面力偶系: :一个独立的平衡方程，最多求解一个未知量。一个独立的平衡方程，最多求解一个未知量。 单个刚体单个刚体静力学静力学4 刚体系的平衡、静定与静不定刚体系的平衡、静定与静不定P3P2P1F2CF1BA如果如果n1个刚体受平面任意力系，个刚体受平面任意力系，n2个受平面汇交（平行）力系，个受平面汇交（平行）力系，n3个受平面力偶系作用，则刚体系独立的平衡方程数目个受平面力偶系作用，则刚体系独立的平衡方程数目m一般为一般为32123nnnm静定（静定（6 6个未知量）个未知量）静不定（静不定（7 7个未知量）个未知量） 刚体系刚体系问题问题：对于静不定问题，能否求解出部分未知量对于静不定问题，能否求解出部分未知量
