[工學(xué)]空間力系ppt

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1、第四章空間力系直接投影法1、力在直角坐標(biāo)軸上的投影§4–1空間匯交力系間接（二次）投影法合矢量（力）投影定理空間匯交力系的合力2、空間匯交力系的合力與平衡條件合力的大小方向余弦空間匯交力系平衡的充分必要條件是：稱為空間匯交力系的平衡方程.該力系的合力等于零，即空間匯交力系的合力等于各分力的矢量和，合力的作用線通過匯交點.空間匯交力系平衡的充要條件：該力系中所有各力在三個坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和分別為零.1、力對點的矩以矢量表示——力矩矢§4–2力對點的矩和力對軸的矩（3）作用面：力矩作用面.（

2、2）方向:轉(zhuǎn)動方向(1）大小:力F與力臂的乘積三要素：力對點O的矩在三個坐標(biāo)軸上的投影為2.力對軸的矩力與軸相交或與軸平行（力與軸在同一平面內(nèi)），力對該軸的矩為零.3、力對點的矩與力對過該點的軸的矩的關(guān)系§4–3空間力偶1、力偶矩以矢量表示－－力偶矩矢空間力偶的三要素（1）大?。毫εc力偶臂的乘積；（3）作用面：力偶作用面。（2）方向：轉(zhuǎn)動方向；2、力偶的性質(zhì)（2）力偶對任意點取矩都等于力偶矩，不因矩心的改變而改變。(1）力偶中兩力在任意坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和為零.（3）只要保持力偶矩不變，力偶可在

3、其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)，且可以同時改變力偶中力的大小與力偶臂的長短，對剛體的作用效果不變.===(4)只要保持力偶矩不變，力偶可從其所在平面移至另一與此平面平行的任一平面，對剛體的作用效果不變.====(5)力偶沒有合力，力偶只能由力偶來平衡.定位矢量力偶矩相等的力偶等效力偶矩矢是自由矢量自由矢量滑移矢量3．力偶系的合成與平衡條件==為合力偶矩矢，等于各分力偶矩矢的矢量和.合力偶矩矢的大小和方向余弦稱為空間力偶系的平衡方程.空間力偶系平衡的充分必要條件是:合力偶矩矢等于零，即力的平移定理作用于剛體上

4、的任一個力可以平移到剛體上任一點O，但除該力外，還需附加一個力偶，其力偶矩矢等于該力對于O點的力矩矢?！?–4空間任意力系向一點的簡化·主矢和主矩FF－FM1．?空間任意力系向一點的簡化空間匯交與空間力偶系等效代替一空間任意力系.主矩主矢空間力偶系的合力偶矩由力對點的矩與力對軸的矩的關(guān)系，有空間匯交力系的合力主矢和主矩的計算主矢—通過投影法先計算得到主矢在各軸上的投影主矩：利用力矩合成定理，先計算出主矩在各個坐標(biāo)軸上的投影（主矩在某一坐標(biāo)軸上的投影各分量在同一坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和）—有效推進(jìn)力飛

5、機向前飛行—有效升力飛機上升—側(cè)向力飛機側(cè)移—滾轉(zhuǎn)力矩飛機繞x軸滾轉(zhuǎn)—偏航力矩飛機轉(zhuǎn)彎—俯仰力矩飛機仰頭（1）?合力合力.合力作用線距簡化中心為2．空間任意力系的簡化結(jié)果分析（最后結(jié)果）過簡化中心合力合力矩定理：合力對某點(軸）之矩等于各分力對同一點（軸）之矩的矢量和.（2）合力偶一個合力偶，此時與簡化中心無關(guān)。（3）力螺旋中心軸過簡化中心的力螺旋力螺旋既不平行也不垂直力螺旋中心軸距簡化中心為（4）平衡平衡§4–5空間任意力系的平衡方程空間任意力系平衡的充要條件：1.空間任意力系的平衡方程空間任

6、意力系平衡的充要條件：所有各力在三個坐標(biāo)軸中每一個軸上的投影的代數(shù)和等于零，以及這些力對于每一個坐標(biāo)軸的矩的代數(shù)和也等于零.該力系的主矢、主矩分別為零.3.空間力系平衡問題舉例2.空間約束類型舉例空間平行力系的平衡方程活頁鉸滑動軸承止推軸承夾持鉸支座三維固定端§4-7幾種常見的空間約束球鉸球股骨盆骨球窩盆骨與股骨之間的球鉸連接球鉸FRyFRxFRz§4–6重心1．計算重心坐標(biāo)的公式計算重心坐標(biāo)的公式為對均質(zhì)物體，均質(zhì)板狀物體，有稱為重心或形心公式2．?確定重心的懸掛法與稱重法（1）懸掛法（2）稱

7、重法則有例4-1已知：求：力在三個坐標(biāo)軸上的投影.解：例4-2已知：物重P=10kN，CE=EB=DE；求：桿受力及繩拉力解：畫受力圖，列平衡方程例4-3求：三根桿所受力.已知：P=1000N,各桿重不計.解：各桿均為二力桿，取球鉸O，畫受力圖。（拉）例4-4已知：求：解：把力分解如圖例4-5已知：在工件四個面上同時鉆5個孔，每個孔所受切削力偶矩均為80N·m.求：工件所受合力偶矩在軸上的投影解：把力偶用力偶矩矢表示，平行移到點A.求:軸承A,B處的約束力.例4-6已知：兩圓盤半徑均為200mm

8、，AB=800mm，圓盤面O1垂直于z軸，圓盤面O2垂直于x軸，兩盤面上作用有力偶，F(xiàn)1=3N，F(xiàn)2=5N，構(gòu)件自重不計.解：取整體，受力圖如圖所示.例4-7求：正方體平衡時，力的關(guān)系和兩根桿受力.,不計正方體和直桿自重.已知：正方體上作用兩個力偶解：兩桿為二力桿，取正方體，畫受力圖建坐標(biāo)系如圖b以矢量表示力偶，如圖c設(shè)正方體邊長為a,有有桿受拉，受壓。例4-8已知：P=8kN,各尺寸如圖求：A、B、C處約束力解：取小車為研究對象列平衡方程例4-9已知：各尺寸如圖求：及A、B處約束力解：研究對象