(1)力的作用效果
促使或限制物体运动状态的改变,称力的运动效果;促使物体发生变形或破坏,称力的变形效果。
(2)力的三要素
力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。
(3)作用与反作用原理
力是物体之间的作用,其作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,沿同一作用线相互作用于两个物体。
(4)力的合成与分解
作用在物体上的两个力用一个力来代替称力的合成。力可以用线段表示,线段长短表示力的大小,起点表示作用点,箭头表示力的作用方向。力的合成可用平行四边形法则。利用平行四边形法则也可将一个力分解为两个力。但是力的合成只有一个结果,而力的分解会有多种结果。
(5)约束与约束反力
工程结构是由很多杆件组成的一个整体,其中每一个杆件的运动都要受到相联杆件、节点或支座的限制或称约束。约束杆件对被约束杆件的反作用力,称约束反力。
二、平面力系的平衡条件及其应用
(一)物体的平衡状态
物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态,力学上把这两种状态都称为平衡状态。
(二)平衡条件
物体在许多力的共同作用下处于平衡状态时,这些力(称为力系)之间必须满足一定的条件,这个条件称为力系的平衡条件。
1.二力的平衡条件:作用于同一物体上的两个力大小相等,方向相反,作用线相重台,这就是二力的平衡条件。
2.平面汇交力系的平衡条件:一个物体上的作用力系,作用线都在同一平面内,且汇交于一点,这种力系称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是,EX=O和EY=O.
3.一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平行,所以平面力系的平衡条件是∑x=0,∑Y=O和∑M=0.
(三)利用平衡条件求未知力
一个物体,重量为w,通过两条绳索AC和BC吊着,计算A
C.BC拉力的步骤为;首先取隔离体,作出隔离体受力图;然后再列平衡方程,∑X=o,∑Y=o,求未知力。见辅导用书10页。
(四)静定桁架的内力计算
1.桁架的计算简图,先进行如下假设。
(1)桁架的节点是铰接;
(2)每个杆件的轴线是直线,井通过铰的中心;
(3)荷载及支座反力都作用在节点上。
2.用节点法计算桁架轴力:先用静定平衡方程式求支座反力,再截取节点,为隔离体作为平衡对象,求杆件的未知力。
二力杆:力作用于杆件的的两端并沿杆件的轴线,称轴力。轴力分拉力和压力两种。只有轴力的杆称二力杆。
3.用截面法计算桁架轴力:截面法是求桁架杆件内力的另一种方法,首先,求支座反力,然后在桁架中作一截面,截断三个杆件,出现三个未知力,可利Ex=0,EY=0,Em=0,求出未知力。
(五)用截面法计算单跨静定梁的内力
杆件结构可以分为静定结构和超静定结构两类。可以用静力平衡条件确定全部反力和内力的结构叫静定结构。
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