工程力学 西南交通大学出版社 PPT.ppt

工程力学+西南交通大学出版社
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目录CONTENTS
第七章 梁的强度问题
第八章 梁的位移分析与刚度设计
第九章 圆轴扭转时的应力变形分析 与强度刚度设计
第十章 复杂受力时构件的强度设计
第十一章 拉杆的稳定性分析与设计
第一章 工程静力学基础
第二章 力系的简化
第三章 工程构建的静力学平衡问题
第四章 材料力学的基本概念
第五章 杠件的内力图
第十二章 动载荷与疲劳强度分析
第六章 拉压杆件的应力变形分析与强度设计
第1章 工程静力学基础
力和力矩
力偶及其性质
约束与约束力
平衡的概念
受力分析方法与过程
结论与讨论
第
一
章
力和力矩
力的概念
力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。
（1）力的大小反映了物体间相互作用的强弱程度。国际单位制中力的计量单位是“牛顿”简称“牛”，英文字母N和kN分别表示牛和千牛。
（2）力的方向指的是静止质点在该力作用下开始运动的方向。沿该方向画出的直线称为力的作用线，力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向。
力和力矩
（3）力的作用点是物体相互作用位置的抽象化。实际上两物体接触处总会占有一定面积，力总是作用于物体的一定面积上的。如果这个面积很小，则可将其抽象为一个点，这时作用力称为集中力；如果接触面积比较大，力在整个接触面上分布作用，这时的作用力称为分布力，通常用单位长度的力表示沿长度方向上的分布力的强弱程度，称为载荷集度，用记号q表示，单位为N／m。
力和力矩
作用在刚体上的力的效应与力的可传性
力使物体产生两种运动效应：
（1）若力的作用线通过物体质心，则使物体在力的方向发生平移见图1-3(a)。
（2）若力的作用线不通过物体质心，则使物体既发生平移又发生转动见图1-3(b)。
图1-3 力的运动效应
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
力和力矩
当研究力对刚体的运动效应时，只要保持力的大小和方向不变，可以将力的作用点沿力的作用线移动，刚体的运动效应不会发生变化如图1-4所示。力的这一性质称为力的可传性。

图1-4 作用在刚体上的力产生相同的运动效应
力和力矩
应该指出，力的可传性对于变形体并不适用。如图1-5(a)所示直杆，在A、B二处施加大小相等、方向相反、沿同一作用线作用的两个力F1和F2，这时，杆件将产生拉伸变形。若将力F1和F2分别沿其作用线移至B点和A点，如图1-5(b)所示，则这时杆件产生压缩变形。这两种变形效应显然是不同的。因此，力的可传性只限于研究力的运动效应。

图1-5 作用在变形体上的力产生不同的变形效应
力和力矩
力对点之矩
力矩概念最早是由人们使用滑车、杠杆这些简单机械而产生的。使用过扳手的读者都能体会到：用扳手拧紧螺母(见图1-6)时，作用在扳手上的力F使螺母绕O点的转动效应不仅与力的大小成正比，而且也与点O到力作用线的垂直距离h成正比。点O到力作用线的垂直距离称为力臂。

图1-6 扳手拧紧螺母时的转动效应