JWK-033
复习旧课： 1．工程力学的主要内容是什么？何谓失效？ 有哪几种失效类型? 2．工程力学的两种分析模型：变形体和刚体。 3．工程力学的分析方法：理论法和实验法。 讲授新课： 第一篇 静力学 力的定义：力是物体间相互的机械作用。 主要研究 力的作用： 运动效应（或内效应）：力使物体运动状态发生变化 静力学 主要研究 变形效应（或外效应）：力使物体形状发生变化 材料力学 平衡：是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动的状态。 静力学的研究模型是刚体 静力学主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件；同时也研究物体受力的分析方法，以及力系简化的方法。 第1章 静力学基础 §1-1 力和力矩 一、力的概念 1．力的三要素：力的大小、方向和作用点。 力是矢量 力的大小反映了物体间相互作用的强弱程度。单位：牛顿（N）、千牛顿（KN） 力的方向指的是景致质点在该力作用下开始运动的方向。包含方位和指向 力的作用点是物体相互作用位置的抽象化。实际为面 根据作用面积的大小，力分为 集中力：作用面积很小，可以将其抽象为一点的作用力 分布力：作用面积很大的作用力 载荷集度：用单位长度的力。（记“q”，单位：N/m或Kn/m 当沿着一个方向连续分布时，用载荷集度表示沿长度方向的分布力的强弱程度 2．力的表示： F A F A 教 学 过 程（代号A—4）
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二、作用在刚体上的力的效应与力的可传性 1．力使物体产生两种运动效应： 平移：若力的作用线通过物体的质心，则力将使物体沿力的方向平移 平动+转动：若力的作用线不通过物体的质心，则力将使物体沿力的方向既发生平动又发生转动 2．力的可传性： 作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。 注意：作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、方向和作用线． 提问：力的可传性适用于任何物体吗？ 三、力对点之矩（力矩） 力臂：力矩作用面，O称为矩心，O到力的作用线的垂直距离h称为力臂 力矩的两个要素：1.大小：力F与力臂的乘积 2.方向：转动方向 MOFFh力对点之矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积，它的正负：力使物体绕矩心逆时针转向时为正，反之为负。常用单位N·m或kN·m 例题讲解（见书例题1-1） 四、力系的概念 力系：指作用于物体上的一群力（两个或两个以上的力）。 平面力系：如果力系中的所有力的作用线都处于同一平面内，这种力系称为平面力系。 教 学 过 程（代号A—4）
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等效力系：如果一个力系与另一个力系对物体的作用效应相同，则这两个力系互称为等效力系。 若一个力与一个力系等效，则称这个力为该力系的合力，而该力系中的各力称为这个力的分力。 平衡力系：如果刚体在一力系作用下保持平衡，则称该力系为平衡力系（或称零力系） 已知分力求其合力的过程称为力的合成，已知合力求其分力的过程称为力的分解。 力系的分类： 平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平面力偶系，平面任意力系； 空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶系，空间任意力系。 四、合力矩定理 合力矩定理：若平面任意力系有合力，则合力对作用平面内某一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和。 MOFRMOFi 该结论适用于任何合力存在的力系 力矩与合力矩的解析表达式 MOFMOFyMOFx xFsinyFcos xFyyFx MOFRMOFi MOFRxiFiyyiFix 例题讲解（见书例题1-2） 小结： 1.力的三要素的内容、表示方法及各要素的含义。 2.作用在刚体上的力的效应与力的可传性。 3.力对点之矩的定义计算机正负号规定。 4．力系、平面力系、等效力系及平衡力系的定义。 5．合理矩定理。 作业： 书P128求习题7-5图I-I截面内力
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