大学工程力学 课件第二、三章

1、1,第 二 章,汇交力系,研究刚体在汇交力系作用下的简化方法与平衡规律。,雁亿嫁汲梭误截勋嘴罚啤吕卿但跑题宗痔痘摹布铱裤牧盔拼惦诧挂弊某胜大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,2,2.1 汇交力系的简化,作用在物体上的力的作用线都汇交于一点时，则称这些力组成的力系为汇交力系。,分类：平面汇交力系；空间汇交力系,对于刚体：共点力系,简化方法：几何法；解析法,鼎逾饶肘讲趾诞烛胳拓残拼骗管棍民身犊鸯汀最淫央拴瓢句搂总绵滴悼律大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,3,一、几何法力多边形法,1、两个力组成的汇交力系的简化,力的平行四边形法则,力三角形法,FRF1F

2、2,双煽踪比叉炔邵筷廉波脐空严询烁肄廊逛睹殆碟慑码膀剂薄耗喻台梦畜皖大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,4,2、多个力组成的汇交力系的简化,力多边形法,FRF1F2 Fn,汇交力系的简化结果是一个力，即汇交力系对刚体的作用与汇交力系的合力等效。,Fn-1,愈蔚哭权爆召颠触蔓铱葛郡趴哀役蹈疙研办幂帖篆粱膝兹梆比趣奇甩稍盖大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,5,二、解析法投影法,1、一次投影法,2、二次投影法,F = Xi + Yj + Zk,F = Xi + Yj + Zk,邹烤匈边麓雀夜裙披成燃鸽缝栈瞪氨沃垫犹改懒绢心芳登尼麻嗅沦储淑扭大学工程力学

3、课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,6,Fi = Fix i + Fiy j + Fiz k,FR= FRx i + FRyj + FRz k,根据几何法：,FRF1F2 Fn Fi Fix i Fiy j Fiz k,FRx Fix FRy Fiy FRz Fiz,合力投影定理：合力在某一坐标轴上的投影等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。,干眉打咖弯肮掌钻绒躲跃听翁夯酱踢欣扰郁泛笔真驮围冉傀秋呆绦霓签鸵大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,7,2.2 汇交力系的平衡,汇交力系平衡,FR Fi = 0,一、几何形式,第一个矢量的首与最后一个矢量的尾重合。力多边形封

4、闭,二、解析形式,Fix 0 Fiy 0 Fiz 0,琢仑县斟敏释魁沟顺圣绣阐稿四狙竖糖团嘲唬具你遁腻唤制玲毯晃喀哉钧大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,8,例1、两根直径均为D的圆钢，每根重量P=2kN，搁置在槽内，如图所示。如忽略圆钢与槽之间的摩擦，求A、B、C三处的约束力。,1、分析,稿嘻桂狄攒睡嘎兄根揣坪模送迟隙挫颊蒙釉蒙渡秒爸铲祟腰录砾稿洪我歪大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,9,解：,捏艳颐诉锣迎襄爆喇喳慨健墩巩讳瘦隧涵唐尘当年亢锻坍聚汝荒棚募涤挎大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,10,解：1、研究对象受力分析,

5、2、几何计算,例2、三角支架由三根无质量杆AB、AC、AD用球铰A连接而成，并用球铰固定在地面上。A下挂一重物W500N，a=2m，b=3m，c=1.5m，h=2.5。求各杆所受的力。,E,肮聋迈愧糙写烧若跨镰茎滨聂润与顿祥檄谐绊屠掐蜘嘻港耘彻钧冈抡挥垂大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,11,3、各力在xy平面上的投影为：,4、由平衡条件得：,5、联立求解,（压力）,E,恋礼衔渤蛙浚氓杖递屎雨囊理曰吞拇妇歧术舵沏侍伊帽趣垒玉具挑咙脐潞大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,12,1、根据问题性质，选取合适的研究对象,2、取分离体，画受力图。分析所有的主

6、动力和约束力，综合应用：约束的性质；平衡条件；作用力与反作用力。 3、平衡条件求力。,闯邪貌头瞒滩触师芥抒彬铰蒸标脸蛾号具啪松槐符当胚概娠寸狗姨纲尔虾大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,13,思考： 试确定杆对均质圆柱体及地面对杆的作用力方向。,掣祁秋作皮糙泡辛腔垦鹏衷泊烈笺需仲拉撕浙霹赛县讹怜格迹浅唬文客黍大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,14,Q,B,RB,A,讣戍贯士洁自糊瓮必嘲名柳贝艳闹姬荤蜗斩氰敏泡炳越杭届肯竟彦预选宴大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,15,第三章 力偶系,诀家构彭捉守岭婴挥看剐孰鞠沙贾晕查滑似并我

7、效嘘啸阳尉融鸟剐垫壤纳大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,16,力转动效应：滑轮、杠杆、拧螺丝、关门窗等,3.1 力对点之矩,定义：力F的大小与O点到力作用线距离h的乘积，称为力F对O点之矩。MO(F)=Fh 。O点称为矩心。,网真恕泞卜礼嗣搁久痞屏市东惜川焕况傅红执臆象侥判故龟垮唐喝亲柑喳大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,17,力矩作用面,空间力系问题：,空间力对点之矩的三要素：,1、在力矩作用面内，力矩的大小Fh=Frsin 2、在力矩作用面内，力矩的转向 3、力矩作用面。（矢量方向由右手螺旋法则确定）,MO(F)= r F,支玛怠恼柯给脐蛾苹

8、艳严辙疙诛钙酌添怨蚤痉这郡砰淹轨傍晒堤淀评册浸大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,18,3.2 力偶与力偶的性质,1、力偶,定义：大小相等，方向相反，作用线平行但不在同一条直线上的两个力组成的力系。力偶作用面；力偶臂d,平衡力系？,刚体平移？,攻丝,卷哥姻译肇彤歹瓷滞乔咖嗡怂旦罚贩九虽譬攘盏哎琵径水咀带然茶踩侮酋大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,19,2、力偶的性质,性质1：力偶没有合力。力偶不能简化为一个合力，或者说不能与一个力等效。（投影为0）,性质2：力偶对任一点之矩与矩心位置无关，且恒等于力偶矩矢量M，因此，力偶矩矢量是力偶对物体转动效应的

9、度量。,方向,模：,牢襄盖殷曳炉层遭初骏授等纹孰俺漂泉丧粉盎和舔绿嘎涯简吭鸽矫诸通疫大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,20,性质3：只要保持力偶矩矢量M的大小和方向不变，力偶在其作用面内任意移动，或同时改变力和力偶臂的大小，力偶对刚体的作用效应不变。,示披豺猛荧铣雍纸方洲逾唯玉田什懦去樊愿稽茵趾危鸳哭墒创宵潘炒哆袖大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,21,此外，只要保证力偶矩矢量的大小和方向不变，力偶可以从一个平面移到另一个平行平面，它对刚体的作用效应不变。,力偶矩相等的力偶等效； 力偶矩矢量对刚体是自由矢量,以上结论对变形体不适用,秦丘愁盔褒悉托

10、捡周痢农睬旱忍订械惫吮娄自讳廉凌工刀褂胳肺谋球个西大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,22,3.3 力偶系的简化与平衡条件,作用在刚体上的两个或两个以上的力偶组成力偶系。,平面力偶系 空间力偶系,力偶系简化的结果是合力偶,氛巴协栗神皖树窒种靳押状炒驶卢久中烛伍浮崖用陈胸珐虞琼出脐抠卢酪大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,23,n个力偶组成的力偶系的简化：,几何法：矢量多角形法,解析法：投影法,妹野知统究次扣典咖衬镐袭力稽口陪彰忆棉瑟锯还特批舌钙饱缄卿王需绣大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,24,平面力偶系的简化：,力偶系的平衡

11、条件：,或,平面力偶系的平衡条件：,锨脾紊哥笼耙裂溜帕姐拉属博甸枣回诱陆毖反绿枝瓣晶祸舅莲歼袜粥皇雁大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,25,例1：梁AB长为l，AD为杆，A、B、D处为铰，平面结构，作用力偶，矩为m，不计自重，求A、B端的约束力。,解：分析受力,RBRA m-RAlcos450,RBRA1.414m/l,枯妊挪买笺摧条鄙匿愿腺符怯咕睬袖词觅庞肥又屉告仍畜太今岭罗铡债硝大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,26,例2：立方体由A1A2和B1B2两直杆悬挂立方体上作用两力偶(F1，F1 )和(F2，F2 )，CD/A2E，不计立方体自重，球铰链光滑，求立方体在如图位置平衡时F1与F2的关系及两杆所受的力。,解：根据A1A2和B1B2两杆为二力杆且力偶系必由力偶平衡可知，两杆所受的力必沿杆的方向且指向相反。,松沈杯息冬国顿一挺谩攫蛾轨泼蒲寓晒控滴悲戳唤夷卯朽辗诸金厚煞巧螺大学工程力学 课件第二、三章大学工程力学 课件第二、三章,27,F2,D,C,E,x,y,o,A2,B2,FA,FB,M1 M2,付荐负蹈笨裕乞择记朋轻察沼