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文档简介
平面汇交力系平面力系的分类平面汇交力系:各力作用线汇交于一点的力系。平面力偶系:若干个力偶(一对大小相等、指向相反、作用线平行的两个力称为一个力偶)组成的力系。力系的分类平面力系:各力的作用线都在同一平面内的力系,否则为空间力系。平面平行力系:各力作用线平行的力系。平面一般力系:除了平面汇交力系、平面力偶系、平面平行力系之外的平面力系。对所有的力系均讨论两个问题:1、力系的简化(即力系的合成)问题;2、力系的平衡问题。
设任意的力F1、F2、F3、F4的作用线汇交于A
点,构成一个平面汇交力系。由力的平行四边形法则,可将其两两合成,最终形成一个合力R
,由此可得结论如下:平面汇交力系的合成与平衡(几何法)1、平面汇交力系的合成结果是一个合力R;2、平面汇交力系的几何平衡条件是合力:R=0
AF2F1F4F3R
当投影Fx
、Fy
已知时,则可求出力
F
的大小和方向:力在坐标轴上的投影可根据下式计算:平面汇交力系的合成与平衡(解析法)合力投影定理合力在任一轴上的投影,等于它的各分力在同一轴上的投影的代数和。对于由n个力F1、F2、Fn
组成的平面汇交力系,可得:从而,平面汇交力系的合力R的计算式为:从而得平面汇交力系的(解析)平衡条件为:当物体处于平衡状态时,平面汇交力系的合力R必须为零,即:上式的含义为:
所有X
方向上的力的总和必须等于零,所有y方向上的力的总和必须等于零。运用平衡条件求解未知力的步骤为:
1、合理确定研究对象并画该研究对象的受力图;
2、由平衡条件建立平衡方程;
3、由平衡方程求解未知力。实际计算时,通常规定与坐标轴正向一致的力为正。即水平力向右为正,垂直力向上为正。例1图示三角支架,求两杆所受的力。解:取B节点为研究对象,画受力图NBCPNBA由∑Y=0,建立平衡方程:由∑X=0,建立平衡方程:解得:负号表示假设的指向与真实指向相反。解得:
解:1.取滑轮B的轴销作为研究对象,画出其受力图。例2
图(a)所示体系,物块重
P=20kN,不计滑轮的自重和半径,试求杆AB和BC所受的力。2、列出平衡方程:解得:
反力NBA为负值,说明该力实际指向与图上假定指向相反。即杆AB实际上受拉力。
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