静力学

静力学

汇交力系：各力作用线相交于一点； 平行力系：各力作用线相互平行；

一般力系：各力作用线既不相交于一点，又不相互平行。

两个不同的力系，如果对同一物体产生相同的外效应，则该两力系互为等效力系。 刚体是指在力的作用下保持其形状和大小均不变的物体。。 静力学五大公理

1. 二力平衡公理：作用于刚体的两个力平衡的充要条件是这两个力等大，反向，共线。

2. 加减平衡力系公理：在作用于刚体的任意一个力系上，加上或减去任意个平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。

推论：作用于刚体某点的力，可沿其作用线任意移动作用点而不改变该力对刚体的效应。

3. 力的平行四边形法则：作用于物体同一点的两个力可以合成为一个合力，合力也作用於这点，其大小和方向由以两力为邻边所构成的平行四边形的对角线表示，即合力矢等于这两个力矢的矢量和。 4. 推论（三力平衡汇交定理）：刚体受不平行的三个力作用（其中两个力的作用线相交于一点）而平衡时，此三个力的作用线在同一平面内且必汇交于一点。

5. 作用和反作用定律：两物体间相互作用的一对力，总是等大反向共线，并分别作用于这两个物体。 6. 钢化公理：设变形体在某力系作用下平衡，如将这个已变形但平衡的变形体变成刚体（钢化），则其平衡状态保持不变。

在两个力的作用下处于平衡的物体称为二力体。若为杆件，则为二力杆。

在空间可以自由运动，其位移不受任何限制的物体称为自由体，某些方向的位移受到限制的物体称为非自由体。对非自由体某些方向的位移期限制作用的周围物体称为约束。约束对被约束物体作用的力称为约束反作用力。简称约束反力或约束力。

约束反力的方向总是与非自由体被约束所限制的位移方向相反。约束反力以外的其他力称为主动力。在静力学中，约束反力和物体所受的主动力组成平衡力系。

1.柔索约束 工程中常见的钢丝绳，三角带，链条等都可以简化为柔索。

当物体受到柔索的约束时，柔索只能限制物体沿着柔索伸长方向的位移。柔索的约束反力作用在柔索与物体的接触点，其方向沿着柔索离开被约束的物体。即必为拉力。

2.光滑接触面约束。光滑接触面对被约束物体在过接触点的切面内任意方向的位移不加任何限制，同时也不限制物体沿接触点处的公法线方向脱离接触面，但阻碍物体沿该公法线方向进入约束内部。 光滑接触面的约束反力必通过接触点，方向沿着接触面在该点的公法线，指向被约束物体内部。（法相反力） 3.光滑圆柱铰链约束1.固定绞支座（其约束反力一般用两个正交分量表示） 2.可动绞支座（其约束反力垂直于光滑支承面） 3.中间铰链（其约束反力一般也用两个正交分量表示）

4.光滑球形铰链约束构件A的球形部分嵌入构件B 的球形窝内，就构成了球形铰链约束。通常将球形铰链的约束反力表示为正交的三个分力。作用线恒通过铰链球心，而方向不能预先独立确定。 5.推力轴承（除限制轴的径向位移外，还能限制轴的轴向位移）的约束力可用三个正交未知分力表示。 6.径向轴承（向心轴承）的约束力必在垂直于圆柱轴线的平面内并通过轴心，而它的方向不能预先独立确定。

将所选择的对象从与周围的约束（含物体）的接触中分离出来，即解除其所受的约束而代之以相应的约束反力。这一过程称为解除约束。解除约束后的物体，称为分离体。画有分离体及其所受全部力（包括主动力和约束反力）的简图为受力图。画出全部主动力。根据约束类型画出相应的约束力。

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