lzh6-空间力系-重心-2011-下

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1、作业：3.2(提示：自己假设尺寸）3.4（受力分析可以参考74页【例题3.4】)3.71.所谓刚体是指_______________的物体。2.力偶两力对其作用面内任一点的矩的代数和恒等于_____，而与矩心的位置_________。3.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是()。A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则C.力的可传性原理D.作用与反作用定理1第3章空间力系的简化与平衡迎面风力侧面风力b什么是空间力系？空间力系:各力作用线不在同一平面内。DABC以整体为研究对象RARBRCP以A铰链为研究对象2复习：平面内——力的平移定理力的平移定理：作用在刚体

2、上的力可平移到该刚体内任一点，但必须同时附加一个力偶，其附加力偶的力偶矩等于原力对平移点之矩。FF’AFBdBFmdA问题：力F平移后，要使该力对刚体的作用效应不变？需要附加什么条件？3复习：平面任意力系向一点的简化选定简化中心——O点应用力的平移定理，将力系中的各力逐个向刚体上的O点平移。oF1F2F3oF´1F´2m2m1F´3m3得平面汇交力系和平面力偶系再分别合成得一个合力和一个合力偶合成后的合力R´：称为主矢量合成后的合力偶MO：称为力系对简化中心O的主矩4含义：各力在直角坐标系oxy中各坐标轴上的投影的代数和以及各力对任意点力矩的代数和分别等于零。复习

3、：平面任意力系的平衡方程平面任意力系平衡的必要和充分条件：力系的主矢量为零及力系对任一点的主矩为零平面任意力系的平衡方程——基本形式、二力矩形式……平面一般力系有3个独立的平衡方程，可以求解3个未知量。5定义：设空间一力F作用在点A,则定义力F对空间任一点O的矩为矢量:的大小方向与矩心的选择有关,因此力对点的矩应画在矩心处.称为力矩矢量1、空间力系中的力对点的矩一、（教材1.2节）力对点的矩和力对轴的矩6（3）作用点：力矩矢量的作用点就是矩心.（2）方向:用于确定转动方向及力矩作用面(1）大小:力F与力作用点矢径的叉乘积力矩矢量三要素：力矩矢量=在平面中：力对点的

4、矩是标量在空间中：力对点的矩是矢量。DABC7定义空间内，力对轴的矩是个代数量,它等于这个力在垂直于该轴的平面内的投影，对于该平面与该轴交点的矩.其正负由右手螺旋规则来确定,拇指方向与该轴正方向一致为正,反之为负2、空间力系中力对轴的矩——力对某轴转动效应的度量计算力F对z轴的矩：（新内容，重点）可以认为：在xoy平面内，刚体绕O点转动就相当于绕过O点的z轴的转动＝+Fxyd8力与轴相交（d=0)或力与轴平行时，(Fxy=0)力对该轴的矩为零。什么情况下，力对某轴不产生转动效应？力F对z轴的矩为：在空间中：力对点的矩是矢量；力对轴的矩是标量，二者有什么关系？＝+F

5、xyd9空间力系中，力对O点的矩是矢量3、力对点的矩与力对过该点的轴的矩的关系力对o点的矩在Z轴的投影该力矩矢量在三个坐标轴上的投影，分别为力对过该O点的轴的矩分别为结论：一个力对于一点的矩(矢量）在经过该点的任一轴上的投影（标量），等于该力对于该轴的矩（标量）力对z轴的矩试给出结论？书上有推导过程10即：力对点的矩与力对通过该点的轴之矩的关系力对点的力矩矢量，在通过该点的任意轴上的投影等于该力对于该轴的矩FxyA'B'zFOMO(F)AByx11当空间任意力系合成为合力时，可以证明:合力矩定理仍然成立.即空间任意力系的合力对任意一点（或轴）的力矩，等于该力系中

6、各力对同一点（或轴）之矩的矢量和（对轴之矩为代数和）。4、合力矩定理多个力的合力是真实的合力；若将一个力分解为几个分力，原力相对与其分力而言，相当于一个合力。AB12例.已知：求：力F对x,y,z轴的矩。解：把力F分解如图1.力F对x轴的矩2.力F对y轴的矩3.力F对z轴的矩按右手螺旋法则：负号表示力对轴的矩的想拇指方向和坐标轴的正向相反FA,B,C,D,E在同一水平面内FxFz13复习：平面力系中——力的平移定理作用在刚体上的力可平移到该刚体内任一点，但必须同时附加一个力偶，其附加力偶的力偶矩等于原力对平移点之矩。FF’AFBdBFmdA3.1空间任意力系的简化

7、若是空间力系，力的平移定理有什么不同？14空间力系中，力的平移定理（试将力从A点移到O点）力的平移定理：作用在刚体上的一个力，可平行移至刚体中任意一指定点，但必须同时附加一力偶，其力偶矩矢量等于原力对于指定点的力矩矢量。区别：其附加力偶的力偶矩是力偶矩矢量，附加力偶矩矢量等于原力对平移点之力矩矢量。附加力偶的力偶矩15设作用在刚体上有空间任意力系：利用力的平移定理，向O点简化（O点任选）3.1空间任意力系的简化1、将各力平移到O点得到一空间汇交力系：和附加力偶系在平面中：力对点的矩是标量。在空间中：力对点的矩是矢量。[注意]＝各力对O点的力矩矢量。16称为该力系对

8、简化中心的