机械基础

杨峰

目录

  • 1 第一章 静力学基础
    • 1.1 第一节 静力学的基本概念
    • 1.2 第二节 静力学基本原理
    • 1.3 第三节 约束和约束反力
    • 1.4 第四节 物体的受力分析和受力图
  • 2 第二章 平面汇交力系
    • 2.1 第一节 平面汇交力系的合成
    • 2.2 第二节 平面汇交力系平衡的解析法
  • 3 第三章 力矩与平面力偶系
    • 3.1 第一节 力矩、力偶和力偶矩
    • 3.2 第二节 平面力偶系的合成与平衡条件
    • 3.3 第三节 力的平移定理
  • 4 第四章 平面任意力系
    • 4.1 第一节 平面任意力系向一点的简化
    • 4.2 第二节 平面任意力系的平衡条件和平衡方程
  • 5 第五章 摩擦
    • 5.1 第一节 滑动摩擦
    • 5.2 第二节 摩擦角与自锁
    • 5.3 第三节 滚动摩擦的概念
  • 6 第六章 刚体定轴转动
    • 6.1 第一节 转速和线速度
    • 6.2 第二节 转动惯量
    • 6.3 第三节 刚体变速转动和转动动力学方程
    • 6.4 第四节 转矩的功率、机械效率
  • 7 第七章 材料力学基础
    • 7.1 第一节 材料力学的基本概念
    • 7.2 第二节 拉伸和压缩
    • 7.3 第三节 剪切和挤压
    • 7.4 第四节 圆轴的扭转
    • 7.5 第五节 直梁的弯曲
    • 7.6 第六节 材料力学其他常用知识简介
  • 8 第八章 液压传动基本概念
    • 8.1 第一节 概述
    • 8.2 第二节 液压传动的几个基本概念
  • 9 第九章 压力控制回路及其主要元件
    • 9.1 第一节 压力控制回路
    • 9.2 第二节 压力控制回路的主要元件
第一节 静力学的基本概念

一、力的概念

力的运动效应和变形效应

1、力的定义: 力是物体间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态或形状发生改

变。

物体间的相互机械作用可分为两类: 一类是物体间的直接接触的相互作用, 另外一类是

物和物体间的相互作用。

力的两种作用效应为:

1)外效应,也称为运动效应——使物体的运动状态发生改变;

2)内效应,也称为变形效应——使物体的形状发生变化。

静力学研究物体的外效应

2、力的三个要素 :力的大小、方向和作用点。

力的大小反映物体之间相互机械作用的强度,在国际单位制( SI)中,力的单位是牛

N);在工程单位制中,力的单位是千克力( kgf )。两种单位制之间力的换算关系为:

1kgf=9.8N

力的作用线: [力的方向是指静止物体在该力作用下可能产生的运动(或运动趋势)的

方向。 ]沿该方向画出的直线。力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向。

二、刚体和平衡的概念

刚体:在受力作用后而不产生变形的物体称为, 刚体是对实际物体经过科学的抽象和简

化而得到的一种理想模型。 而当变形在所研究的问题中成为主要因素时 (如在材料力学中研

究变形杆件) ,一般就不能再把物体看作是刚体了。

平衡: 指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。 显然, 平衡是机械运动的

特殊形态,因为静止是暂时的、相对的,而运动才是永衡的、绝对的 。

三、力系、等效力系、平衡力系

1、力系:作用在物体上的一组力。按照力系中各力作用线分布的不同形式,力系可分为:

1)汇交力系:力系中各力作用线汇交于一点;

2)力偶系:力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成;

3)平行力系:力系中各力作用线相互平行;

4)一般力系:力系中各力作用线既不完全交于一点,也不完全相互平行。

2、按照各力作用线是否位于同一平面内,上述力系各自又可以分为平面力系和空间力系两大类,如平面汇交力系、空间一般力系等等。

等效力系: 两个力系对物体的作用效应相同, 则称这两个力系互为等效力系。 当一个力与一个力系等效时, 则称该力为力系的合力; 而该力系中的每一个力称为其合力的分力。 把力系中的各个分力代换成合力的过程, 称为力系的合成; 反过来, 把合力代换成若干分力的过程,称为力的分解。

平衡力系:若刚体在某力系作用下保持平衡。在平衡力系中,各力相互平衡,或者说,诸力对刚体产生的运动效应相互抵消。可见,平衡力系是对刚体作用效应等于零的力系。