导图社区 工程力学基础导图
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建筑学建筑材料思维导图
第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
工程力学基础
物体的受力分析及其平衡条件
受力分析
基本概念
平衡：是指物体相对于地面静止或保持匀速直线运动的一种状态，是物体机械运动的特殊形式
力：是物体间相互作用，作用使物体的运动状态发生改变或物体发生变形
三要素
大小
方向
作用点
任意一个改变，力的作用效果就会改变
矢量表示及单位
用箭头长度和方向表示力的大小、方向和作用点
力的单位是牛（N）或千牛（KN）
力对物体作用的效应
外效应：使物体的运动状态发生改变
內效应：使物体的形状发生改变
力系
一个物体上作用几个力称为力系
力系等效
作用于物体上的某个李系可以用另一个力的力系替代，而不改变物体的运动状态
刚体：在外力作用下不发生形变的构件称为刚体
静力学公理
二力平衡公理
加减平衡力系公理：在刚体上加减一个平衡力系，不改变原状态
力的平行四边形公理
作用力与反作用力公理
刚化公理：变形体受已知力系作用而处于平衡，刚化后仍处于平衡
约束力与反约束力
自由体与反自由体
自由体：能自由运动的物体
非自由体：某些方面的运动受到周围物体的限制
约束与约束力
约束：阻碍物体运动的限制物
约束力：约束作用于被约束物上的力
方向：与所限制物体运动趋势的方向相反
作用点：约束与被约束物体的接触处
常见约束类型
柔性约束
只受拉，不受压
光滑面约束
只受压，不受拉
光滑铰链约束
固定铰链支座约束
活动铰链支座
固定端约束
物体的受力分析与受力图
画受力分析图时，一定要画研究对象的“隔离体”，切忌在一张图上画出所有对象的受力图
熟知各种约束的性质及其约束反力的方向，严格按照各类约束的特点，画出约束力，切忌凭空想象
例如：
注意事项
不要漏画
不要多画
不要画错力的方向
受力图不能带约束
受力图上只画外力，不画内力
同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致
正确判断二力构建
平面汇交力系的简化与平衡条件
平面汇交力系简化与平衡
两个共点力的合成
平行四边形法则
力的三角形法则
任意几个共点力的合成
力的多边形法则：多边形自行封闭，矢量和为0
力在坐标轴上的投影
合力投影定理
平面汇交力系简化的解析法
由投影求合力
平面汇交力系平衡的解析条件
合力为零
力矩、力偶和力平移定理
力对点之矩
力对点的矩是力使物体产生绕点转动的效应度量，点叫做力矩中心，力的作用线到点的垂直距离叫做力臂。力臂和力的乘积叫做力对点的力矩
M=±F·d
±代表方向，一般逆时针为正，单位：N·m
要点
力过矩心，力矩为零
力为零，力矩为零
力沿力线在刚体内移动，力矩不变
互成平衡的两个力对于同一点之矩的代数和为零
平面力偶系的简化与平衡
力偶与力偶矩
等值、反向的两个平行力构成力偶
力偶矩三要素
力偶的大小
力偶的转向
力偶的作用面
M=±Fd，逆时针为正
力偶的性质
力偶无合力，本身又不平衡,是一个基本力学量。力偶只能和力偶平衡，而不能和一一个力平衡
力偶中两个力在任意坐标轴_上投影之代数和为零。
力偶中两力对任一点取矩之和恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关。
力偶可以在其作用面内任意移动或转动，或移到另一平行平面，而不影响它对刚体的作用效应。
只要保持力偶矩大小和转向不变，可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短，而不改变它对刚体的作用效应。
