03-空间力系的简化与平衡.ppt
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1、第第3 3章章 空间力系的简化与平衡空间力系的简化与平衡3 31 1 空间力系的简化空间力系的简化3 32 2 空间力系的平衡空间力系的平衡 3 33 3 物体的重心物体的重心 3 34 4 平行力系中心平行力系中心1 131 31 空间力系的简化空间力系的简化力线平移定理:力线平移定理:作用于刚体上的任一个力可以平移到刚体上任一作用于刚体上的任一个力可以平移到刚体上任一点点O,但除该力外,还需加上一个附加力偶,其力偶矩矢等于该但除该力外,还需加上一个附加力偶,其力偶矩矢等于该力对于力对于O点的力矩矢。点的力矩矢。力向一点平移力向一点平移力向一点平移的结果力向一点平移的结果力向一点平移的结果力
2、向一点平移的结果 :一个力和一个力偶一个力和一个力偶一个力和一个力偶一个力和一个力偶,力偶的力偶矩等力偶的力偶矩等力偶的力偶矩等力偶的力偶矩等于原来力对平移点之矩于原来力对平移点之矩于原来力对平移点之矩于原来力对平移点之矩.FF FM2 2 空间力系的简化结果为一主矢和一主矩。主矢为与简化中心无关 主矩为与简化中心有关 1 1、空间任意力系向一点的简化、空间任意力系向一点的简化F1F2F3FnF1F2FnM1M2Mn 将每个力向简化中心平移将每个力向简化中心平移3 3主矢和主矩的计算主矢和主矩的计算主矢和主矩的计算主矢和主矩的计算主主矢矢通过投影法通过投影法先先计算得到主矢在计算得到主矢在各轴
3、上的投影各轴上的投影根据它们,可得到根据它们,可得到主矢的大小和方向主矢的大小和方向4 42、空间任意力系的简化结果分析、空间任意力系的简化结果分析最后结果为一合力.合力作用线距简化中心为当 时,1)合力当 最后结果为一个合力.合力作用点过简化中心合力作用点过简化中心.5 5合力矩定理:合力对某点之矩等于各分力对同一点之矩的矢量和.合力对某轴之矩等于各分力对同一轴之矩的代数和.(2)合力偶当 时,最后结果为一个合力偶。此时与简化中心无关。(3)力螺旋当 时力螺旋中心轴过简化中心6 6当 成角 且 既不平行也不垂直时力螺旋中心轴距简化中心为(4)平衡当 时,空间力系为平衡力系7 732 32 空
4、间力系的平衡空间力系的平衡1.1.空间力系的平衡条件空间力系的平衡条件空间力系的平衡条件空间力系的平衡条件即即(7.1)平衡力系所要满足的条件称为力系的平衡条件。平衡力系所要满足的条件称为力系的平衡条件。任意空间力系平衡的充要条件是:力系的主矢任意空间力系平衡的充要条件是:力系的主矢 和对任一确定和对任一确定点点O O的主矩的主矩 全为零。全为零。8 832 32 空间力系的平衡空间力系的平衡2.2.空间力系的平衡方程空间力系的平衡方程空间力系的平衡方程空间力系的平衡方程xyz在在O点建立点建立Oxyz 直角坐标系,以上两个矢量方程可写为直角坐标系,以上两个矢量方程可写为6个独立的个独立的代数
5、方程:代数方程:ODixyz(7.2)(1)解题时,矩心)解题时,矩心O可任选;力的投影轴、取矩轴也可斜交;力的投可任选;力的投影轴、取矩轴也可斜交;力的投 影轴、取矩轴也可不一致,但要保证影轴、取矩轴也可不一致,但要保证6个方程是独立的。个方程是独立的。注意:注意:9 9(3)任意空间力系,独立的力的投影方程只有)任意空间力系,独立的力的投影方程只有3个,但矩方程最多可有个,但矩方程最多可有 6个。个。3.3.特殊的空间力系及独立平衡方程个数特殊的空间力系及独立平衡方程个数(1 1)空间汇交力系)空间汇交力系3 3个独立方程个独立方程个独立方程个独立方程各力交于各力交于O点点平衡方程仅有平衡
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- 03 空间 力系 简化 平衡
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