一章-物体的受力分析和静力平衡方程1[1].3讲课教案.ppt

《一章-物体的受力分析和静力平衡方程1[1].3讲课教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一章-物体的受力分析和静力平衡方程1[1].3力在平面上的投影力矢在某平面轴上的投影，等于力的模乘以力与投影轴正向夹角的余弦。二、解析法1、力的投影概念FxX’xBFabAαFxX’xBFbaAα将力平行移动，此力在同一轴上的投影值不变一力在互相平行且同向的轴上投影相等力在轴上的投影是代数量从a到b与x轴正向一致时投影为正从a到b与x轴正向相反时投影为负32、力在直角坐标轴上投影Fx=F·cosaFy=F·sinaAByxFxFyFao说明：（1）Fy的指向与y轴一致，为正，否则为负；（2）力在坐标轴上的投影为代数量，而分力是矢量。FyFx43、合力投影定理各分

2、力在x轴和在y轴投影的和分别为：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。FRxF2xF1xF3xF4xxyo合力的大小：合力的方向：一、力矩力对点的矩，简称力矩§1-5力矩力偶移动效应转动效应力对物体可以产生--取决于力的大小、方向--取决于力矩的大小、方向O点称为力矩中心，简称矩心d称为力臂5①是代数量。当F=0或d=0时，。③是影响转动的独立因素。⑤,2倍三角形面积。说明：②F↑,d↑转动效应明显。④国际单位N·m，工程单位kgf·m。＋－符号：61.力偶的定义作用在同一物体上等值、反向、不共线的一对平行力。记作二、力偶与力偶矩产生转动效应力

3、偶不能与一个力等效没有移动效应力偶对刚体力偶不能与一个力平衡2）力偶只能用力偶来代替（即只能和另一力偶等效），因而也只能与力偶平衡。1）力偶中的二个力，既不平衡，也不可能合成为一个力。力偶特性：2.力偶矩力偶作用面：力偶中两力所在平面力偶臂：两力作用线之间的距离FF'd力偶作用面力偶臂力偶矩：力偶中任一力的大小与力偶臂的乘积Fd。记作，或简记为MM是代数量，＋－正负：单位：N·m等效力偶如果作用在刚体上的两个力偶的力偶矩的大小和转向完全相同，则这两个力偶称为等效力偶。力偶特性：3）力偶中两力对其作用面内任一点的矩的代数和等于力偶矩，而与矩心的位置无关，因此力偶对

4、刚体的效应用力偶矩度量。d该力偶的两个力对于作用面内任意一点O的矩为FdFd=95）在保持力偶矩大小和转向不变的条件下，可以任意改变力偶中两力的大小和力偶臂的长短，而不改变对刚体的作用效果。4）只要保持力偶矩大小和转向不变，力偶可在其作用面内任意移动，而不改变对刚体的作用效果。力偶特性：6）力偶可以移到与其作用面平行的平面内，而不会改变对刚体的作用效果。FFFFFF10力偶的三要素：(1)、力偶矩的大小。(2)、力偶的转向。(3)、力偶的作用面。=用旋转符号表示力偶M表示偶矩的大小箭头表示力偶的转向力矩与力偶矩的区别：相同处：力矩的量纲与力偶矩的相同。不同处

5、：力对点的矩可随矩心的位置改变而改变，但一个力偶的矩是常量。联系：力偶中的两个力对任一点的之和是常量，等于力偶矩。力的平移定理：作用在刚体上的力F可以平行移动到刚体上任一点，但同时必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新作用点的矩。力BdAFBdAF’mBdAFF’F”F=F’=F”力系把作用在刚体上的一个力，从原位置平行移到该刚体上另一位置。§1-6力的平移1314①力平移的条件是附加一个力偶M，且M与d有关，M=F•d②力的平移定理揭示了力与力偶的关系：力力+力偶③力的平移定理的逆定理成立。力力+力偶力的平移定理是力系简化的理论基础。力的平移定理可将平面

6、任意力系转化为平面汇交力系和平面力偶系进行研究。说明：一、平面力系的简化平面力系：力系中所有力的作用线在同一平面内。§1-7平面力系的简化合力矩定理平面力系（任意力系）汇交力系+力偶系简化中心力，F’R(原力系的主矢量)力偶，MO(原力系对简化中心的主矩)F1F3F2O为任选点OF’3F’2F’1m1m2m3xyxyF’RMoO1516主矢（移动效应）大小：方向：(与简化中心位置无关)[因主矢等于各力的矢量和]一般情况：简化中心：17主矩MO（转动效应）固定端（插入端）约束雨搭车刀大小：方向：方向规定+—(与简化中心有关)（因主矩等于各力对简化中心取矩的代数和

7、）简化中心：物体的一部分固嵌于另一物体所构成的约束。18FRA固定端（插入端）约束的约束反力：①认为Fi这群力在同一平面内;FAxFAy⑤FAx,FAy限制物体平动,MA限制转动。④FAx,FAy,MA为固定端约束反力;③FRA方向不定可用正交分力FAx,FAy表示;②将Fi向A点简化得一力和一力偶;19简化结果：主矢，主矩MO，下面分别讨论。①=0，MO=0，则力系平衡,下节专门讨论。②=0,MO≠0，≠0,MO=0,二、平面力系简化结果的讨论此时刚体等效于只有一个力偶的作用。（主矩与简化中心O无关即为一个作用于简化中心的合力，（此时与简化中心有关，换个简化中

8、心，主矩不为零）当简化中