第一章 物体的受力分析和静力平衡方程.ppt

主讲:何志才
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短号:662016
E-mail:hezhicai111@
教材:
面向21世纪课程教材
“机械基础”,陈国桓主编,化学工业出版社
绪言
一、目的和意义
合理设备可以简化流程,降低成本
设备的结构和材质
具备基本工程力学知识,了解化工设备常用材料特性及焊接知识,掌握化工设备的设计计算,及典型机械传动。
二、主要内容及学时安排
第一篇工程力学 24 学时
第二篇材料与焊接 8 学时
第三篇机械传动与减速器 12 学时
第四篇容器设计 20 学时
第一篇工程力学基础概述
工程力学是一门研究物体机械运动以及构件强度、刚度和稳定性的科学。这一篇包含工程力学两个基础部分的内容:静力学和材料力学。
要想物体在外力的作用下能够安全可靠的工作,则需要满足以下三个力学条件:
强度条件:强度是指构件抵抗破坏的能力;
刚度条件:刚度是指构件抵抗变形的能力;
稳定性条件:稳定性是指构件保持原有平衡形态能力。
本篇中就是讨论等截面直杆的强度、刚度问题,稳定性问题放到后面“外压容器设计”中进行研究。
主要内容
第一章物体的受力分析和静力平衡方程
第二章拉伸、压缩与剪切
第三章扭转
第四章弯曲
第五章应力状态分析强度理论组合变形
第六章疲劳
第一章物体的受力分析和静力平衡方程
本章的重点内容:
1. 力的概念,力的三个要素;2. 作用与反作用定律,二力平衡定律,力的合成与分解;3. 约束和约束反力;4. 力矩、力偶的概念,力的平移;5. 受力图分析;
6. 平面力系的平衡方程式
第一节静力学基本概念
一力的概念及作用形式
概念:力是物体间相互作用。
力的三要素:力的大小、方向、作用点。
力是既有大小又有方向的矢量,它可以用表示矢量的方法来表示(图1-1) 。
如下图中作用小车上的重力P与拉力T。
力的作用形式大致有以下三种:(图1-2)
集中力
均布载荷
线分布力
按照国际单位制,力的单位用“牛”(N)或“千牛”(kN)。
二刚体的概念 所谓的刚体就是指在力的作用下不发生变形的物体。它是原物体的理想化的模型。
三平衡的概念 二力平衡定律等值、反向、共线(图1-3)。实例如右图:  加减平衡力系原理  力的可传性原理
四、作用和反作用定律  力大小相等,方向相反,而作用线相同(等值、反向、共线) 。注意:在分析物体受力时要正确区分二力平衡和作用力与反作用力。前者是同一物体上的两个力的作用;后者是分别作用在两个物体上的两个力,它们的效果不能互相抵消。