托盘、货架受力分析报告

专升本辅导教案

系

机电系

专业

机械设计与制造、交通运输

课程

工程力学、理论力学

教师

张凤翔

时间2009年8月7日

第1章静力学基本概念与受力分析

本章学习目标：

（1）深入理解力、力的投影、力矩、力偶矩以及约束等基本概念。（2）掌握力的基本性质以及有关推论的内容。（3）掌握力矩及力偶的有关性质。

（4）掌握各种常见约束的性质，正确表示出其相应的约束反力。（5）掌握对物体进行受力分析的方法，正确画出分离体的受力图。

本章主要介绍静力学的基本概念以及物体受力分析的方法与受力图的绘制等内容，这些基本概念是静力分析的基础，而物体的受力分析和画受力图是学习本课程必须首先掌握的一项重要基本技能。

1.1力的概念

1.1.1力的定义

力是物体之间的相互机械作用。作用的结果可以是物体的运动状态发生改变也可以是物体发生.............变形。力使物体运动状态发生改变的效应称为力的外效应或运动效应；而力使物体发生形状改变的.......效应称为力的内效应或变形效应。静力学和运动力学两篇只研究力的外效应，力的内效应则在材料.......力学中研究。

实践表明，力对物体的作用效应决定于三个因素：

（1）力大

它是指物体间机械作用的强弱，度量力的大小，本书采用国际单位制.的..小.（si），力的单位是牛顿，用符号n来表示，或千牛顿用符号kn表示。

（2）力的方向

它包含方位和指向两个方面，如谈到某钢索拉力竖直向上，竖直是指力的方....位，向上是说它的指向。

（3）力的作用点

它是指力在物体上作用的地方，实际上它不是一个点，而是一块面积或体.....积。当力的作用面积很小时，就看成一个点。如钢索起吊重物时，钢索的拉力就可以认为力集中作用于一点，而称为集中力。当力的作用地方是一块较大的面积时，如蒸汽对活塞的推力，就称为分....布力。当物体内每一点都受到力的作用时，如重力，就称为体积力。.....上述三因素称为力的三要素。这三个要素中，只要有一个发生变化，力的作用效应就随之发生.....改变。

实际的工程结构和机器，都是同时受到很多个力的作用，作用在物体上的一群力称为力系。按..照力系中各力作用线间的相互关系，力系可分为：

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（1）汇交力系

各力作用线或作用线的延长线相交于一点。....（2）平行力系

各力作用线相互平行。....（3）任意力系

各力作用线既不相交于一点，又不相互平行。....按照力系中各力作用线的分布范围，上述三种力系各自又可分为平面力系和空间力系两类，其........中平面汇交力系是最简单、最基本的一种力系，而空间任意力系则是最复杂、最一般的力系。

如果一物体在力系作用下处于平衡状态，即物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动，则称这一力系为平衡力系。如一力系用另一力系代替而对物体产生相同的外效应，则称这两个力系互为....等效力系。若一个力与一个力系等效，则称此力为该力系的合力，而该力系中的各力称为此力的分.......力。.1.1.2力的性质

1.二力平衡条件

作用于一个刚体上的二力，使刚体保持平衡状态的必要与充分条件是：此二力大小相等、方向........................................相反、且沿同一直线，即f1f2，如图1-3所示。.........

图1-3二力平衡条件