第一章静力分析基础 本章是静力分析编的基础。本章的学习内容主要有三方面:一是静力学基本概 念、基本假设和公理;二是工程中常见的几种约束及其约束力:三是对工程中的零 件或构件进行受力分析,画出正确的受力图。 本章讲授的许多内容在物理学中都有所接触,初学者有可能忽视。但对于工程 实际问题,物理学中所学是不足够的。学习本章要特别注意体会新的思想和解题方 法,特别注意掌握工程问题中受力分析的基本方法。 第一节力的概念 力的定义 关于“力”的一些基本概念性的问题我们在物理学中已经有了较深入的学习 我们已经知道,力是物体间相互机械作用。力有三要素,即力的大小、力的方向和 力的作用点。力是矢量,力的单位是牛(N)或千牛(kN)等等。工程力学中的所 谓“力”,仍然是指物体间相互机械作用。它能使物体的机械运动状态发生变化 同时使物体发生变形。在此,我们不再更多讲述力的基本概念问题,而把目光转向 工程力学更多关注的问题,即力对物体的作用效应 二、力的效应 作用在物体上的力可以使物体产生两种效应,一是可以引起物体运动状态变化 或速度变化,一般称为力的“外效应”或“运动效应”二是可以引起物体形状改 变,一般称为“内效应”或“变形效应”。这两种效应既可能单独出现,也可能同 时出现。对于刚体,只会出现运动效应,而对于变形固体则既会出现运动效应也会 出现变形效应 实践证明,力的运动效应与变形效应均与力的三要素有关。三要素中任何一个 要素改变,都会引起力对物体作用效应的改变 三、力的可传递性及其限制 在物理学中曾经学过力的可传递性,即作用在物体上的力可以沿着力的作用线 移动 现在我们需要指出的是,力的可传递性只是对刚体才成立。或者说,是在只研 究力对物体的运动效应时才成立,而在研究物体的变形效应时是不成立的。 四、集中力与均布载荷 作用于物体的力又可称为载荷。无论其来源如何,按其作用方式可分为体积力 和表面力。体积力是作用在物体内所有质点上的力,例如重力、惯性力等。体积力 的单位是N/m3或kN/m3。表面力是作用于物体表面的力,可分为集中力和分布力。 沿某一面积或长度连续作用于构件上的力,称为分布力或分布载荷。分布在7 第一章 静力分析基础 本章是静力分析编的基础。本章的学习内容主要有三方面：一是静力学基本概 念、基本假设和公理；二是工程中常见的几种约束及其约束力；三是对工程中的零 件或构件进行受力分析，画出正确的受力图。 本章讲授的许多内容在物理学中都有所接触，初学者有可能忽视。但对于工程 实际问题，物理学中所学是不足够的。学习本章要特别注意体会新的思想和解题方 法，特别注意掌握工程问题中受力分析的基本方法。 第一节 力的概念 一、力的定义 关于“力”的一些基本概念性的问题我们在物理学中已经有了较深入的学习。 我们已经知道，力是物体间相互机械作用。力有三要素，即力的大小、力的方向和 力的作用点。力是矢量，力的单位是牛（N）或千牛（kN）等等。工程力学中的所 谓“力”，仍然是指物体间相互机械作用。它能使物体的机械运动状态发生变化， 同时使物体发生变形。在此，我们不再更多讲述力的基本概念问题，而把目光转向 工程力学更多关注的问题，即力对物体的作用效应。 二、力的效应 作用在物体上的力可以使物体产生两种效应，一是可以引起物体运动状态变化 或速度变化，一般称为力的“外效应”或“运动效应”；二是可以引起物体形状改 变，一般称为“内效应”或“变形效应”。这两种效应既可能单独出现，也可能同 时出现。对于刚体，只会出现运动效应，而对于变形固体则既会出现运动效应也会 出现变形效应。 实践证明，力的运动效应与变形效应均与力的三要素有关。三要素中任何一个 要素改变，都会引起力对物体作用效应的改变。 三、力的可传递性及其限制 在物理学中曾经学过力的可传递性，即作用在物体上的力可以沿着力的作用线 移动。 现在我们需要指出的是，力的可传递性只是对刚体才成立。或者说，是在只研 究力对物体的运动效应时才成立，而在研究物体的变形效应时是不成立的。 四、集中力与均布载荷 作用于物体的力又可称为载荷。无论其来源如何，按其作用方式可分为体积力 和表面力。体积力是作用在物体内所有质点上的力，例如重力、惯性力等。体积力 的单位是 N/m3 或 kN/m3。表面力是作用于物体表面的力，可分为集中力和分布力。 沿某一面积或长度连续作用于构件上的力，称为分布力或分布载荷。分布在一