工程力学—平面任意力系(精选)
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工程力学第四章平面任意力系工程力学第四章平面任意力系第四章平面任意力系§4-1 平面任意力系概念及工程实例一、工程实例平面任意力系实例二、平面任意力系的概念各个力的作用线在同一平面内,但不汇交于一点,也不都平行的力系称为平面任意力系。
==力线平移定理: 作用于刚体上任一点的力可平移到刚体上任一点而不改变对刚体的作用效应,但需增加一附加力偶,附加力偶的力偶矩矢等于原力对新的作用点之矩矢。
一、力的平移定理—附加力偶§4-2 平面任意力系的合成与平衡力线平移的几个性质:1、当力线平移时,力的大小、方向都不改变,但附加力偶矩的大小与正负一般要随指定O 点的位置的不同而不同。
2、力线平移的过程是可逆的,即作用在同一平面内的一个力和一个力偶,总可以归纳为一个和原力大小相等的平行力。
3、力线平移定理是把刚体上平面任意力系分解为一个平面共点力系和一个平面力偶系的依据。
==应用力线平移定理,可将刚体上平面任意力系中各个力的作用线全部平行移到作用面内某一给定点O 。
从而这力系被分解为平面共点力系和平面力偶系。
这种变换的方法称为力系向给定点O 的简化。
点O 称为简化中心。
二、平面任意力系向一点简化共点力系F1 、F2 、F3 的合成结果为一作用点在点O 的力FR 。
这个力矢FR 称为原平面任意力系的主矢。
附加力偶系的合成结果是作用在同平面内的力偶,这力偶的矩用MO 代表,称为原平面任意力系对简化中心O 的主矩。
结论:平面任意力系向平面内任一点的简化结果,是一个作用在简化中心的主矢和一个对简化中心的主矩。
推广:平面任意力系对简化中心O 的简化结果主矩:主矢:讨论:主矢大小:方向:说明1、平面任意力系的主矢的大小和方向与简化中心的位置无关。
2、平面任意力系的主矩与简化中心O 的位置有关。
因此,在说到力系的主矩时,一定要指明简化中心。
主矩:作为平面一般力系简化结果的一个应用,我们来分析另一种常见约束------固定端约束的反力。