3第二章力系简化.ppt

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1、第二章力系简化基本要求：1、掌握力系等效替换的方法，熟悉力系的简化结果；2、熟悉各种分布力的计算方法，了解力、力偶基本作用量；§2.1力矩合力矩定理力偶2.1.1力对点之矩(力矩)物体绕某一点（或轴）发生转动，必须使所作用的力的作用线与该点（或轴）之间有一定的垂直距离，即力臂。力矩使物体具有转动的效果。2.1.2力对轴之矩一力对垂直该力作用平面的某一轴的转动效应，称为力对轴之矩。如果力与轴平行或相交，则该力对轴之矩等于零。2.1.3力矩的性质习惯上规定：使物体产生逆时针转动（或转动趋势）的力矩取为正值；反之，则为负值。力矩的性质：1）力矩的值

2、与矩心位置有关，同一力对不同的矩心，其力矩不同。2）力沿其作用线任意移动时，力矩不变。3）合力对平面内任一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和，即合力矩定理。适用于平面任意力系和空间力系。MO（F）=MO（F1）+MO（F2）+……+MO（Fn）=ΣMO¨2.1.4力偶及其特性平面内一对等值、反向且不共线的平行力称为力偶。它是一个不能再简化的基本力系。它对物体的作用效果是使物体产生单纯的转动。力偶表示为：M（F，F′）M（F，F′）=ph力偶特性：(1）力偶只能用力偶来平衡；（2）力偶对其作用平面上任一点的转动效应是相同的。平面内的合力偶：M

3、=M1+M2+...+Mn=ΣMi§2.2力系向一点简化主矢和主矩2.2.1力线平行移动定理当把作用在物体上的P力平行移至物体上任一点时，必须附加一个力偶，此附加力偶矩等于P力对新作用点的力矩。2.2.2力系向一点简化主矢和主矩R称为力系{Fi}的主矢，MO称为力系{Fi}的主矩。RX=ΣFXRy=ΣFyMO=ΣMO（Fi）例题见课本P13~14所示。【例2.1】计算力T对x、y和z轴之矩，T沿圆盘切线方向，且与铅垂线成β角。【解】【例2.2】杆件插入墙内较深，足以使杆件不能产生任何方向的移动和转动，此时，对于杆件而言，墙可视为固定端支座。试

4、分析固定端支座的约束力。【解】【例2.3】长方形板尺寸及受载如图所示，已知F1=5kN，F2=0.5kN，F3=2kN，M=3kN·m，a=0.4m，b=0.3m，β=30°,试计算该力系向长方形形心0点进行简化的主矢与主矩，并进一步说明简化的最终结果是什么？【解】