建筑力学 教学课件 ppt 作者 刘玉清 张成 主编第四章 平面一般力系.ppt

第四章 平面一般力系 学习目标： 1.理解力的平移定理和平面一般力学向一点简化。 2.能用力的平移定理和平面一般力学向一点简化解决实际问题。 所谓平面一般力系，是指位于同一平面内的诸力，其力的作用线既不汇交于一点，也不互相平行的情况。工程计算中的很多实际问题都可简化为平面一般力系问题来处理 第一节 力的平移定理 第一节 力的平移定理 可见，一个力可以分解为一个等值与其平行的力和一个位于平面内的力偶。反之，一个力偶和一个位于该力偶作用面内的力，也可以用一个位于力偶作用平面内的力来等效替换。 力线平移定理不仅是下一节中力系向一点简化的理论依据，而且也可以用来分析力对物体的作用效应。 第二节 平面一般力系向作用面内任一点简化 第二节 平面一般力系向作用面内任一点简化 综上所述，可得如下结论：平面一般力系向一点简化可得到作用于简化中心的力和一个力偶；这个力的矢量等于力系的主矢，而这个力偶之矩等于力系中各力对简化中心之矩的代数和。 三、平面一般力系的合力矩定理 合力矩定理 平面一般力系如果有合力，则合力对该力系作用面内任一点之矩等于力系中各分力对该点之矩的代数和。 第三节 平面一般力系的平衡方程 第三节 平面一般力系的平衡方程 当物体处于平衡时，作用于其上的平面力系中各力在两个任选的坐标轴（两坐标轴不一定正交）中每一轴上投影的代数均等于零，各力对于任一点之矩的代数和也等于零。 二、平衡方程的其他形式 平面一般力系平衡的解析条件除了式（4-6）表示的那种基本形式外，还可以写成二矩式、三矩式和平面平行力系平衡条件表达式等形式。 上述三组方程都可以来解决平面一般力系的平衡问题。究竟选哪一组方程须根据具体情况确定，但无论采取哪一组方程，都只能求解三个未知量。解题时，一般来说，力求所写出的每一个平衡方程中只含有一个未知量。 也就是说，平面平行力系平衡的必要条件和充分条件是：力系中各力的代数和以及各力对任一点之矩的代数和都等于零。 小结 1. 平面一般力系是指位于同一平面内的诸力，其力的作用线既不汇交于一点，也不互相平行的情况。 2．力的平移定理：作用在刚体上某点的力，可以平行移动到该刚体上任一点，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原来的力对平移点之矩。 3．主矢与主矩。 4．平面一般力系平衡方程的基本形式和其他形式。 5．平面一般力系平衡方程的应用。 * * *