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機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題:
靜力學(xué)基本公理、約束與約束力
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作者:
twq19810302
時間:
2022-9-17 10:57
標(biāo)題:
靜力學(xué)基本公理、約束與約束力
本帖最后由 twq19810302 于 2022-9-17 10:59 編輯
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公理一：二力平衡公理
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作用于同一剛體上的兩個力平衡的必要與充分條件是：力的大小相等，方向相反，作用在同一直線上。
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在兩個力作用下處于平衡的物體稱為二力體，若物體是構(gòu)件或桿件，也稱二力構(gòu)件或二力桿件，簡稱二力桿。
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公理二：加減平衡力系公理
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在作用于剛體的任意力系中，加上或減去平衡力系，并不改變原力系對剛體作用效應(yīng)。
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力的可傳性原理
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作用于剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，而不改變該力對剛體的效應(yīng)。由此可知，作用于剛體上的力是滑移矢量，因此，作用于剛體上力的三要素為：大小、方向和作用線。
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公理三：力的平行四邊形法則
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作用于物體上同一點(diǎn)的兩個力可以合成為作用于該點(diǎn)的一個合力，它的大小和方向由以這兩個力的矢量為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。在求該點(diǎn)兩個力的合力時，我們常采用力的三角形法則，如圖b所示。
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三力平衡匯交定理
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剛體受同一平面內(nèi)互不平行的三個力作用而平衡時，則此三力的作用線必匯交于一點(diǎn)。
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公理四：作用與反作用公理
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兩個物體間相互作用力總是同時存在，它們的大小相等，指向相反，并沿同一直線分別作用在這兩個物體上。
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公理五：剛化原理
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變形體在已知力系作用下平衡時，若將此變形體視為剛體（剛化），則其平衡狀態(tài)不變。
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二、約束與約束反力
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工程上所遇到的物體通常分兩種：
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可以在空間作任意運(yùn)動的物體稱為自由體，如飛機(jī)、火箭等；
受到其它物體的限制，沿著某些方向不能運(yùn)動的物體稱為非自由體。如懸掛的重物，因?yàn)槭艿嚼K索的限制，使其在某些方向不能運(yùn)動而成為非自由體，這種阻礙物體運(yùn)動的限制稱為約束。
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既然約束阻礙物體沿某些方向運(yùn)動，那么機(jī)械設(shè)計(jì)聯(lián)盟小編覺得當(dāng)物體沿著約束所阻礙的運(yùn)動方向運(yùn)動或有運(yùn)動趨勢時，約束對其必然有力的作用，以限制其運(yùn)動，這種力稱為約束反力，簡稱反力。約束反力的方向總是與約束所能阻礙的物體的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的方向相反，它的作用點(diǎn)就在約束與被約束的物體的接觸點(diǎn)，大小可以通過計(jì)算求得。
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工程上通常把能使物體主動產(chǎn)生運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力稱為主動力。通常主動力是已知的，約束反力是未知的，它不僅與主動力的情況有關(guān)，同時也與約束類型有關(guān)。
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工程實(shí)際中常見的幾種約束類型及其約束反力的特性：
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