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第一章 构件静力分析基础
重点及难点
1. 提出了静力学的基本概念：力、平衡、刚体。
2. 力是物体之间的相互机械作用。力的三要素是力的大小、方向和作用点。力是矢量。
3. 静力学公理是研究静力学的基础。
公理1 说明力的运算符合矢量运算法则，是力系合成与分解的基础。
公理2 是最基本的力系平衡条件。
公理3 是力系等效代换和简化的主要依据。
公理4 是研究物体系受力分析的基础。
公理5 提供了把变形体抽象为刚体模型的条件。
4.作用于物体上的力可分为主动力与被动约束反力。约束反力是限制被约束物体运动的力，它作用于物体的约束接触处，其方向与物体被限制的运动方向相反。
常见的约束类型有：
(1) 柔性约束 只能承受沿柔索的拉力。
(2) 光滑接触面约束 只能承受位于接触点的法向压力。
(3) 光滑圆柱形铰链约束 通常用两个正交的约束反力表示。
(4) 固定端约束 通常用两个正交的约束反力与一个力偶表示。
(5) 球铰链 通常用三个正交的约束反力表示。
5. 受力图 在解除约束的分离体简图上，画出它所受的全部外力的简图，称为受力图。
画受力图时应注意：只画受力，不画施力；
只画外力，不画内力；
解除约束后，才能画上约束反力。
第二章 平面力系
重点及难点
1.空间力在空间坐标轴上的投影有一次投影法和二次投影法
2.合力投影定理。即合力在某一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。
3.汇交力系合成的解析法
4.汇交力系的平衡方程
ΣFx＝0
ΣFy＝0
ΣFz＝0
5.力矩是度量力对物体转动效应的物理量，它与矩心的位置有关，其大小为
M O ( F )=±Fd
其中，力臂d是指矩心O到力 F 作用线的垂直距离
6.合力矩定理
平面力系的合力对平面上任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和。
M O ( F R )＝M O ( F 1 )+M O ( F 2 )+…+M O ( F n)＝∑M O ( F )
合力对某轴之矩，等于各分力对同一轴之矩的代数和。
Mz( F R )＝ ∑Mz( F )
7.力偶是由大小相等、方向相反，作用线不重合的两个平行力组成的力系，使刚体产生转动效应。
8.力偶的性质
(1) 力偶既无合力，也不能和一个力平衡，力偶只能用力偶来平衡。
(2) 力偶对其作用面内任一点之矩恒为常数，且等于力偶矩，与矩心的位置无关。
(3) 力偶可在其作用面内任意转移，而不改变它对刚体的作用效果。
(4) 只要保持力偶矩的大小和转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变其对刚体的作用效果。
9.平面力偶系的简化结果为一合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
M＝M 1 +M 2 +…+M 3 ＝∑M
10.平面力偶系的平衡方程是
∑M=0
重点及难点
1. 力的平移定理
2. 平面一般力系的简化
(1) 简化结果 简化为一主失量和主矩
主矢量 F R ' F R '＝∑ F '＝∑ F 与简化中心位置无关
主矩 M O M O ＝∑M O ( F ) 与简化中心位置有关
(2) 简化结果分析
| F R '＝0，M O ≠0 合力偶，合力偶矩与简化中心无关。 |
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| F R '≠0，M O ＝0 合力作用线通过简化中心。 |
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| F R '≠0，M O ≠0 合力 F R 的作用线到简化中心O的距离 |
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| F R '＝0，M O ＝0 力系平衡 |
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3. 平面一般力系的平衡方程
(1) 基本形式
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∑Fx ＝0 |
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∑Fy＝0 |
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∑M O ( F )＝0 |
(2) 二矩式
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∑Fx ＝0 |
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∑M Ａ ( F ) ＝0 |
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∑M Ｂ ( F ) ＝0 |
其中A、B两点的连线不能与Ox轴垂直。
(3) 三矩式
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∑M Ａ ( F )＝0 |
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∑M Ｂ ( F ) ＝0 |
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∑M Ｃ ( F )＝0 |
其中A、B、C三点不能在一条直线上。
4. 平面一般力系解题步骤
(1) 据题意，选取适当的研究对象；
(2) 受力分析并画受力图；
(3) 选取坐标轴。坐标轴应与较多的未知反力平行或垂直；
(4) 列平衡方程，求解未知量。列力矩方程时，通常选未知力较多的交点为矩心；
(5) 校核结果。
5. 求解物体系统平衡问题的步骤
(1) 适当选取研究对象，画出个研究对象的受力图；
(2) 分析各受力图，确定求解顺序，并根据选定的顺序逐个选取研究对象求解。
6. 摩擦和自锁
滑动摩擦力是两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动或相对滑动趋势时，在接触面之间产生彼此阻碍运动的力。前者称静摩擦力，后者称动摩擦力。
(1) 静摩擦力的方向与接触面间相对滑动趋势相反，其大小随主动力改变，应根据平衡方程确定。当物块处于临界平衡状态时，静摩擦力达到了最大值，所以0≤ F f ≤ F max。而 F max＝μs F N。
(2) 动摩擦力的方向与接触面间相对滑动方向相反，其大小 F ' f ＝μ F N。
(3) 摩擦角φ F R ＝ F N+ F f 称为全反力，当 F f ＝ F max时，全反力与接触面法线的最大夹角称为摩擦角φm，且有tanφm＝μ。
(4) 自锁 当α≤φm时，无论主动力多大，物体始终能保持平衡，这种现象称为自锁。
(5) 考虑摩擦时的平衡问题 除满足平衡条件外，摩擦力还必须满足0≤ F f ≤ F max，物体处于临界平衡状态时， F f ＝ F max＝μs F N 。
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