约束反力特点：提供在平面内 垂直方向的反力。
精品课件
18
活动铰支座 结构示意图
Y
精品课件
19
工程中滚动铰链支座（辊轴支座）的表示
精品课件
20
5、连接铰约束 约束反力特点
A
(1)二体连接铰: 不考虑销钉,只 须画一对正交的 作用与反作用力
YA
A
XA
精品课件
21
约束反力特点
(2)多体连接铰: 要考虑销钉,每 根杆都必须画一 对与销钉的相互 作用的正交力.
刚体受三力作用而平衡，若其中两力作
用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交
于同一点，且三力的作用线共面。（必共面，
在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行
力系。）
精品课件
8
[证] ∵ F1 , F2 , F3为平衡力系，
∴ R , F3 也为平衡力系。
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
∴ 三力 F1 , F2 , F3必汇交，且共面。
画物体受力图主要步骤： ①选研究对象
[例1]
②取分离体
③画上主动力、约束反力
①选 ②取 ③画
NE
W
ND’
TB
YA
ND
XA
精品课件
27
关于连接铰链(中间铰)
1.二体铰:销钉仅连接两个物体, 不必画连接销钉, 直接画两个 物体之间的作用力与反作用力.
A
YA
A
XA’
XA
YA’
讨论：销钉上还作用一外力。应该怎样画作用力？
A
可以将力画在其中一个杆 (注意：一般来说，另
一杆为二力杆)上，则两个杆仍按照作用力与反
作用力的关系画。
Y1A
X’ 2A
精品课件
X1A
P
Y’ 2A 28
2.三体铰:连接三个以上物体, 必须画连接销钉, 并且每个物体 都仅与销钉发生作用力与反作用力.
一类是: 主动力,如重力,风力,气体、液体压力等。
二类是：由于主动力产生的被动力，即约束反力(reaction)。
精品课件
25
拦河大坝的水压力是 表面力，为面分布载 荷，单位：MPa。
面分布载荷还可以简化为线分布载荷
单位：N/m，kN/m。精品课件
26
二、受力图(free-body diagrams)
3. 力的三要素：大小，方向，作用点
FA
力的单位： 国际单位制：牛顿(N)，千牛顿(kN)
精品课件
3
力系(Force system)：是指作用在物体上的一群力。 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，
我们称这个力系为平衡力系。
二.刚体(Rigid body)
就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
精品课件
5
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的； ②对变形体来说，上面的条件只是必要条件
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
精品课件
不是二力构件
6
公理2 加减平衡力系原理
在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变 原力系对刚体的作用。
推论1：力的可传性。 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的效应。
因此，对刚体来说，只要大小，方向，作用线相同，拉力与 压力的作用效果相同。
精品课件
7
公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力可合成 一个合力，此合力也作用于该点，合力的 大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的 平行四边形的对角线来表示。
RF1F2
推论2：三力平衡汇交定理
D
A
C
B
YA
D
A XA
YD
XB ´XD ´ YA´
YB XD
精YY品DB课C´´件 XA ´
XB B
22
连接铰结构 示意图
R
精品课件
23
6、滑移铰约束力
精品课件
24
§1-4 物体的受力分析和受力图
一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择
研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公 理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 作用在物体上的力有：
N1
G
G
N2
精品课件
12
二、约束类型和确定约束反力方向的方法： 1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方 向沿绳索背离物体。
T
P
P
S1 S'1 S2 S'2
精品课件
13
2.光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计)
约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体
P
P
P
P P
N
N
精品课件
P
14
3、固定铰链支座
约束特点：限制物体在平面 内的移动。
约束反力特点：提供在平面内 两个互相垂直方向的反力。
精品课件
15
固定铰链结 构示意图
Y X
精品课件
16
工程中固定铰链支座的表示
精品课件
17
4、滚动铰链支座（辊轴支座）
约束特点：限制物体在平面内 垂直方向（双向）的移动。
三.平衡(Equilibrium)
是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运 动的状态。
精品课件
4
§1-2 静力学基本公理
公理(axiom)：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它 被反复的实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用线共线， 作用于同一个物体上。
一、概念
自由体：位移不受限制的物体叫自由体。
非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。
约束(Constraint)：对非自由体的某些位移预先施加的限制 条件称为约束。 （这里，约束是名词，而不是动词的约束。） 约束反力(Reaction)：约束给被约束物体的力叫约束反力。
精品课件
11
约束反力特点： ①大小常常是未知的, 必须在约束解除后才能表现出来； ②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反； ③作用点在物体与约束相接触的那一点。
公理4 作用力和反作用力定律
等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [例] 吊灯精源自课件9公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成 刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
精品课件
10
§1-3 约束与约束反力
精品课件
1
第一章 静力学公理与物体的受力分析
§1–1 静力学的基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束与约束反力 §1–4 物体的受力分析与受力图
精品课件
2
§1-1 静力学基本概念
一、力的概念
1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物
体的运动状态。
2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。