经典理论力学.ppt
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1、力系的简化力系的简化空间一般力系的简化空间一般力系的简化 力系简化的最简的结果力系简化的最简的结果 平行力系的简化平行力系的简化平面力系的简化平面力系的简化 静力学2024/5/11 周六1.空间一般力系的简化空间一般力系的简化力作用线的平移力作用线的平移 力系的简化力系的简化力系的简化/空间一般力系的简化2024/5/11 周六2.力系的简化/空间一般力系的简化/力作用线平移力作用线的平移力作用线的平移力偶是自由矢量力偶是自由矢量力偶矩矢量在刚体上移动不改变对刚体的作用效果力偶矩矢量在刚体上移动不改变对刚体的作用效果力是滑移矢量力是滑移矢量力矢量在刚体上沿作用线移动不改变对刚体的作用效果力矢
2、量在刚体上沿作用线移动不改变对刚体的作用效果力的作用线作平行移动,会改变它对刚体的作用效果力的作用线作平行移动,会改变它对刚体的作用效果POPO2024/5/11 周六3.力系的简化/空间一般力系的简化/力作用线平移力作用线的平移力作用线的平移平移力的作用线,必须相应增加一个力偶才可能与原来的平移力的作用线,必须相应增加一个力偶才可能与原来的力等效,该力偶的力偶矩矢量等于原力对平移点力等效,该力偶的力偶矩矢量等于原力对平移点O 的力矩的力矩POPO=公理一公理一令令2024/5/11 周六4.力系的简化/空间一般力系的简化/一般力系的简化一般力系的简化一般力系的简化简化中心简化中心O一般力系可
3、简化为一以简化中心为汇交一般力系可简化为一以简化中心为汇交点的汇交力系与一力偶系的共同作用点的汇交力系与一力偶系的共同作用 P1OP2P3O汇交力系(汇交力系(O)力偶系力偶系一般力系一般力系+O=2024/5/11 周六5.O力系的简化/空间一般力系的简化/一般力系的简化P1OP2P3O汇交力系(汇交力系(O)力偶系力偶系一般力系一般力系+O=汇交力系合力汇交力系合力力偶系合力偶力偶系合力偶=2024/5/11 周六6.力系的简化/空间一般力系的简化力系所有力的矢量和为该力系的力系所有力的矢量和为该力系的主矢主矢O主矢与主矩主矢与主矩是描述力系的两个特征是描述力系的两个特征计算量计算量主矩主
4、矩主矢主矢力系力系所有力所有力对对点点O的矩之的矩之矢量和为该矢量和为该力系的力系的主矩主矩主矢是自由矢量主矢是自由矢量主矩是定位矢量主矩是定位矢量力系的主矢与主矩力系的主矢与主矩2024/5/11 周六7.力系的简化/空间一般力系的简化一般力系的简化的结论一般力系的简化的结论向简化中心向简化中心O简化的任意一般简化的任意一般力系与一个力系与一个作用点在简化中心作用点在简化中心O的力的力和一个和一个力偶力偶等效等效任意一般力系可简化为任意一般力系可简化为大小方向等于大小方向等于主矢,作用点在简化中心主矢,作用点在简化中心的的力力与力偶矩等于与力偶矩等于主矩主矩的的力偶力偶O主矢主矢主矩主矩!2
5、024/5/11 周六8.力系的简化/空间一般力系的简化例例将力系向点将力系向点O简化简化 一边长为一边长为 b 的正立方体所受的正立方体所受的力系如图所示,其中的力系如图所示,其中O2024/5/11 周六9.力系的简化/空间一般力系的简化解解建立如图的参考基建立如图的参考基力系主矢的坐标阵为力系主矢的坐标阵为力系向点力系向点O简化的力矢量简化的力矢量O力系各力矢量的坐标阵力系各力矢量的坐标阵2024/5/11 周六10.力系的简化/空间一般力系的简化/解O各力的矢量作用点矢径的坐标阵各力的矢量作用点矢径的坐标阵力系各力对点力系各力对点O力矩之坐标阵力矩之坐标阵2024/5/11 周六11.
6、力系的简化/空间一般力系的简化/解O力系对点力系对点O主矩的坐标阵为主矩的坐标阵为力系对点力系对点O简化的力偶矩简化的力偶矩2024/5/11 周六12.力系的简化/空间一般力系的简化小结小结力系对点力系对点O的简化的简化计算力系的主矢计算力系的主矢计算力系对点计算力系对点O的主矩的主矩简化力等于主矢简化力等于主矢简化力偶矩矢量等于主矩简化力偶矩矢量等于主矩2024/5/11 周六13.力系简化的最简的结果力系简化的最简的结果力系简化的结果与简化中心的关系力系简化的结果与简化中心的关系 力系简化的几种结果力系简化的几种结果力系的简化/力系的简化的最简的结果2024/5/11 周六14.力系简化
7、的结果与简化中心的关系力系简化的结果与简化中心的关系同一个力系不同的简化中心同一个力系不同的简化中心 力系的简化/力系的简化的最简的结果简化中心简化中心O简化中心简化中心COC2024/5/11 周六15.力系简化的结果与简化中心的关系力系简化的结果与简化中心的关系同一个力系不同的简化中心同一个力系不同的简化中心 力系的简化/力系的简化的最简的结果简化力的关系简化力的关系 简化中心简化中心O简化中心简化中心COC同一力系向不同简化中心的简化力同一力系向不同简化中心的简化力均等于主矢,只是作用点不同均等于主矢,只是作用点不同2024/5/11 周六16.力系的简化/力系的简化的最简的结果简化力偶
8、的关系简化力偶的关系OC简化中心简化中心C简化中心简化中心C简化中心简化中心C?简化中心简化中心C+同一力系向不同简化中心简化力偶的关系同一力系向不同简化中心简化力偶的关系一般情况下不等一般情况下不等2024/5/11 周六17.力系的简化/力系的简化的最简的结果小结小结OC不变量不变量同一力系向不同简化中心简同一力系向不同简化中心简化的主矢与主矩的点积相等化的主矢与主矩的点积相等2024/5/11 周六18.力系简化的几种结果力系简化的几种结果力系的简化/力系的简化的最简的结果必要条件:必要条件:力系主矢为零矢量力系主矢为零矢量必要条件:必要条件:力系主矢为零矢量力系主矢为零矢量力系的合力偶
9、力系的合力偶力系力系只只与与作用于点作用于点O的合力等效的合力等效力系平衡力系平衡?力系与一个合力偶等效力系与一个合力偶等效?与简化中心无关与简化中心无关与简化中心无关与简化中心无关与简化中心有关与简化中心有关2024/5/11 周六19.力系的简化/力系的简化的最简的结果该力系向某点该力系向某点C还可进一步简化还可进一步简化以以 为平面,为平面,OC垂直该平垂直该平面,构成立方体,面,构成立方体,OC距离待定距离待定力偶矩矢量分解力偶矩矢量分解简化中心简化中心C简化中心简化中心COC2024/5/11 周六20.力系的简化/力系的简化的最简的结果qCO同向同向力螺旋力螺旋力力系系=结论结论可
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