大学工程力学第4章空间力系 工程力学.pptVIP

1 使用说明书 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 ? 　　　　　　　　　 成一定角度，既不平行也不垂直，最后结果为力螺旋，其中心轴距简化中心为 。 任意力系向一点的简化结果讨论 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 有效推进力，飞机向前飞行 俯仰力矩，飞机仰头 偏航力矩，飞机转弯 侧向力，飞机侧移 滚转力矩，飞机绕x轴滚转 有效升力，飞机上升 任意力系向一点的简化结果讨论 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 　　空间固定支座的约束力表示如图(c)、(d)所示，图中力的指向及力偶的转向都是假设的。 (d) M F (c) 空 间 固 定 端 约 束 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 　　　　　图示长方体分别棱长为a、b、c，作用三个力F1、F2、F3，且F1=F2=F3=F，①如何选择棱长，简化为一个力？ ②若 a=b=c ，则向O点简化结果是什么？ ①建立图示坐标向O点简化。 即 时，简化为一个力。 ? 例5-6 【解】 ， ， ②若 a=b=c ，则向O点简化结果是力螺旋，如图所示。 FR MO 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 　　　　　沿图示长方体棱边作用的三力F1、F2、F3等效于过O点的一个力螺旋。已知F2=F3=150N，求F1，a及力螺旋中力偶矩大小。 向O简化，得 ? 例5-7 【解】 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 第4章 空间力系 　　空间任意力系平衡的必要与充分条件是：该力系的主矢和对任意点的主矩都为零。 所以 即 这称为空间任意力系基本形式的平衡方程。 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 　　空间任意力系除基本形式的平衡方程外，还可以有四力矩形式、五力矩形式和六力矩形式三组平衡方程。但是独立的平衡方程却只有六个，最多可以求解六个未知量。 　　对于空间平行力系来说，可以看作是空间任意力系的特例，有三个独立的平衡方程，如 此外，空间平行力系还有其它形式的平衡方程，同学们可以自己写出。 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 FQ A B C m FP q 2m 2m 3m 3m 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 【解】 已知q=1kN/m，FP=3kN，FQ=4kN，m=2kN·m。求固定端A处的约束反力及力偶矩。 x y z ? 例5-8　 FAx FAy FAz Mx My Mz 建坐标系，作受力图。 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 FP D 　　　图示小车，自重FP=8kN，作用于E点，载荷F1=10kN，作用于C点。求小车静止时地面对车轮的反力。 FB FD FA ? 例5-9　 【解】 以小车为研究对象，受力分析如图。主动力和约束反力组成空间平行力系，有三个独立的平衡方程，并有三个未知力，可以全部未知力。 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 解方程得 【解】 FP D FB FD FA 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 ? 例5-10　 已知：F、FP及各尺寸，求各杆内力。 　　　取板为研究对象，画受力图。 【解】 FP 第4章 空间力系 §4.3　空间任意力系 水平传动轴上装有两个胶带轮C和D，半径分别是r1=0.4 m ， r2=0.2 m。 套在C 轮上的胶带是铅垂的， 水 利 土 木 工 程 学 院 工 程 力 学 课 程 组 ? 例5-11　 两边拉力F1=3400 N，F2=2 000 N，套在D轮上的胶带与铅垂线成夹角α=30o，其拉力F3=2F4。求在传动轴匀速转动时，拉力F3和F4以及两个径向轴承处约束力的大小。 第