平面汇交力系的平衡方程文本.
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平面力系-平面汇交力系的简化与平衡方程(常用版)(可以直接使用,可编辑完整版资料,欢迎下载)第2章平面力系192.1 平面汇交力系的简化与平衡方程 (19)2.2 力对点之矩合力矩定理 (24)2.3 力偶及其性质 (27)2.4 平面力偶系的合成与平衡方程 (30)2.5 平面一般力系的简化与平衡方程 (32)2.6 物体系统的平衡 (40)*附录Ⅱ:机械应用实例 (49)第2章平面力系本章主要介绍平面力系的简化与平衡问题,平面状态下物系平衡问题的解法。
按照力系中各力的作用线是否在同一平面内,可将力系分为平面力系和空间力系。
若各力作用线都在同一平面内并汇交于一点,则此力系称为平面汇交力系。
按照由特殊到一般的认识规律,我们先研究平面汇交力系的简化与平衡规律。
2.1 平面汇交力系的简化与平衡方程2.1.1 概述设刚体上作用有一个平面汇交力系F1、F2、…、F n,各力汇交于A点(图2-1a)。
根据力的可传性,可将这些力沿其作用线移到A点,从而得到一个平面共点力系(图2-1b)。
故平面汇交力系可简化为平面共点力系。
a )b )图2-1连续应用力的平行四边形法则,可将平面共点力系合成为一个力。
在图2-1b 中,先合成力F 1与F 2(图中未画出力平行四边形),可得力F R1,即 F R1=F 1+ F 2;再将F R1与F 3合成为力F R2,即F R2=F R1+ F 3;依此类推,最后可得F R =F 1+ F 2+…+ F n =∑F i (2-1)式中 F R 即是该力系的合力。
故平面汇交力系的合成结果是一个合力,合力的作用线通过汇交点,其大小和方向由力系中各力的矢量和确定。
因合力与力系等效,故平面汇交力系的平衡条件是该力系的合力为零。
2.1.2力在坐标轴上的投影过F 两端向坐标轴引垂线(图2-2)得垂足a 、b 、a'、b'。
线段ab 和a'b'分别为F 在x 轴和y轴上投影的大小,投影的正负号规定为:从a 到b (或从a'到b')的指向与坐标轴正向相同为正,相反为负。
1第三章力系的平衡§3–1 平面力系的平衡方程§3–2 空间力系的平衡方程§3–3 物体系统的平衡方程§3–4 静定与静不定的基本概念§3-1 平面力系的平衡方程由于=0 为力平衡M O =0 为力偶也平衡所以平面任意力系平衡的充要条件为:力系的主矢F R 和主矩M O 都等于零,即:)()(22=+=∑∑Y X F R 0)(==∑i O O F m M 1、平面任意力系的平衡方程R F=∑X 0)(=∑i A F m 0)(=∑i B F m ②二矩式条件:x 轴不AB连线⊥0)(=∑i A F m 0)(=∑i B F m 0)(=∑i C F m ③三矩式条件:A ,B ,C 不在同一直线上上式有三个独立方程,只能求出三个未知数。
=∑X 0=∑Y 0)(=∑i O F m ①一矩式①平面汇交力系=∑xF 0=∑yF2、平面特殊力系的平衡方程②平面力偶系=∑M ③平面平行力系=∑y F 0)(=∑F M O 0)(=∑F MB0)(=∑F M A AB 不x 轴⊥[例] 已知:P , a , 求:A 、B 两点的支座反力?解:①选AB 梁研究②画受力图(以后注明解除约束,可把支反力直接画在整体结构的原图上))(=∑i A F m 由32 ,032PN a N a P B B =∴=⋅+⋅-0=∑X 0=A X 0=∑Y 3,0PY P N Y A B B =∴=-+解除约束,0==∑A X X 由022;0)(=⋅-+⋅⋅+⋅=∑a P m aa q a R F m B A 0=∑Y 0=--+∴P qa R Y B A )kN (122028.01628.02022=⨯+-⨯-=+--=P a m qa R B )kN (24128.02020=-⨯+=-+=B A R qa P Y [例] 已知:P =20kN, m =16kN·m, q =20kN/m, a =0.8m求:A 、B 的支反力。