静力学课件02.ppt

1、2.1力的平移定理，第二章力的简化和合成，力的平移定理：作用于刚体的力F可以平行于刚体中的任意点移动，但必须附加与原始力F对平移点的力矩相同的力对。转换为一点时得到的附加力矩等于原力与转换点的力矩。郑智薰自由体也有类似的情况。2.2力计的简化，2.2.1交换力计的简化交换力计是各种力计中最简单、最基本的力计，其特点是力计的各力作用线都聚集在同一点。很容易看出，通过连续运用力的平行四边形定律或力的三角形定律，将力系统中的各力依次加两次，总是可以将一个相交力系统合成为一个力。这就是交力界的合力。，力的平行四边形法，此时，力系统中的每个力在z轴上投影为零，因此上述每个公式都相应地简化。例如，长方体有

2、三个力。F1CDBD=3m4m500N，求出F2合力的大小和方向。，刚体分别具有M1、M2、Mn牙齿，合力对的力矩矢量M可以通过以下方法获得：缩写型：根据矢量投影定理，向上两边投影到直角坐标系的三个轴上。如果M对x、y和z三个轴的重合力矩矢量M的投影分别为：Mx、My和Mz，则M可以表示为：力矩矢量M的大小和方向；如果每对力位于同一平面上，则为平面力对；如果每对力位于同一平面上，则为力对系统中的力对，则合力力矩等于每个力矩代数的和，其计算公式为：示例2.2三角形块上方有三个力偶作用，已知的：F1=5N，F2=15N，F3=20N，a=0.2m获得3360三个力偶的合成结果。分析：计算X、Y、Z

3、轴上重合力矩矢量的投影，Mz=0，重合力矩矢量的大小，方向，2.2.3随机力系统的简化，随机力3360力系统中各力的作用力线随机分布在空间或平面上。空间随机力系统、平面随机力系统、2.2.3.1空间随机力系统的简化、空间随机力系统设置、将各个力转换为O点、空间随机力简化所有简化中心的结果。也就是说，力系统的主向量、主力矩大小、方向以及主力矩MO和X、Y、Z轴线的正角度。主向量，方向，2.2.3.2空间随机力系统的简化结果分析，(2)主向量0，主力矩MO0。力可以通过合力简化，主力矩与简化的中心位置无关。(1)主向量为0，主力矩为MO0。显示原力是平衡系统。(3)主向量为0，主力矩为MO0。原力

4、系统和力是相等的，等于原力系统的合力。(4)主向量为0，主力矩为MO0。力系统也可以进一步简化。如果有主向量0，主力矩MO0牙齿。力系统也可以进一步简化。并且力矩矢量为MO的力对在同一平面上，(a) MO，力系统最终简化为一个力FR。空间随机力系统的合力等于每个分力对同点力矩的矢量。利用空间随机力系统力矩定理，向量运算方法证明空间随机力系统力矩定理，(2因此，O点可以看作合力FR作用力线的运动点，可以将顶部投影到各个轴上，移动项目来整理，另外两个方程是力系统合力FR的作用力线方程。即，(b) MO，在牙齿点上，力系统不能再简化。力，力由垂直平面内的力和力对组成的牙齿力系统称为力螺旋。右手螺旋：

5、与力矩矢量MO相同的图(A)，左手螺旋：与力矩矢量MO的相反图(B)，力螺旋的中心轴：的作用力线。(C)与MO既不垂直也不平行。平行于点a移动，以便与FR共线。力螺旋。O，A总结两点之间的距离，空间随机力系统不平衡时，可以简化为合力对或合力对，也可以简化为力螺旋。结论，2.2.3.3平面随机力系统的简化结果，平面随机力系统，主力矩，O为简化中心，1平面随机力系统的简化结果，2简化结果分析，1)如果力系统平衡。2)如果力系统合成力对。合力等于原力对简化中心的主力矩。独立于简化中心。3)如果力系统最终可以通过合力简化。证明：3合力力矩定理，合力定理：平面力计可以合成合力时，其合力在作用面内的任何点

6、取力矩。力界的各分力等于对同一点采取力矩的代数。证明：证明。4合力工作线，样式中的： FRx，FRy是力FR在坐标轴上的投影。例如，如图2.13所示，平面法向力是每个力作用线位置，F1=130N，F2=N，F3=50N，M=500Nm。在图中，尺寸单位为M，试验力系统合成的结果。计算主向量，(2)解：(1)将O点设定为以简化为中心的直角座标系统Oxy。(3)计算主力矩MO:15x7y58=0，合力FR和X轴的交点坐标为x=3.87m，合力工作线如图所示。(4)查找力FR的作用力线：由于主矢量、主力矩都不是0牙齿，因此简化牙齿力系统的最终结果是合力FR。最终结果是FR的合力。y=0，x=5815

7、=3.87m，2.2.4平行分布负载的简化，线负载集3360个单位长度的力。单位N/m或kN/m，a是AB段的载荷图形面积，整条直线载荷的合力大小为：上述结果表明，沿直线垂直分布在该直线上的共向平行载荷与载荷图的面积大小相同，合力方向与原始载荷方向相同。合力的作用力线通过负载图形中心。图中显示了合力FR的作用力线和X轴交点的坐标为X，应用合力定理时工程中常见的均布载荷，1矩形分布载荷的合力和工作线位置。2三角形分布载荷的合力和工作线位置如图所示。，2.3.1平行力计的中心，平行力计中心：平行力计的作用点，N个平行力3360 F1，F2，Fn，每个矢量分别为：在表达式中，FR和Fi分别是平行力计的合力，每个分力显然是单位矢量P的方向。将力系统的合力，P设定为平行力的作用力线方向的单位向量。因此，常识可以用作合力定理。因为单位向量P不是0牙齿。每个力的作用点的坐标。投影到三个轴上，求出2.3.2物体的重心、1重心坐标的通用公式、x、y、z轴、重心坐标的通用公式、2质心(质心)坐标公式截面的中心位置