第二篇 第二章 基本力系（基本知识点）.ppt

文档介绍：第二章基本力系-基本知识点
一、基本知识点
——汇交力系和力偶系
、汇交力系的合成与平衡
、力偶系的合成与平衡

(1)汇交力系是指力系中各力作用线汇交于一共同点的力系,它总可以合成为一个作用线通过汇交点的合力,合力的力矢可由以下方法确定:
①几何法合力的力矢由力多边形(从任一点开始,按一定的比例,依次作出力系中各力矢的首尾相接的开口多边形,称为力多边形)的封闭边决定,其指向由力多边形的起点指向终点,即

②解析法在汇交点O建立直角坐标系,则汇交力系中各力均可写成沿坐标轴方向的分解式

式中, , 为x,y,z轴正向的单位矢量,于是有
汇交力系的合成与平衡
即合力的大小和方向分别为

, ,
(2)汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力为零
①汇交力系平衡的几何条件是力多边形自行封闭
②汇交力系平衡的几何条件是力系中各力在三个坐标轴上投影的代数和分别等于零,即
2、力偶系的合成与平衡
(1)力偶和力偶矩  由两个大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力F1和F2 (作用点分别为D1和D2)组成的力系,称为力偶,记为力偶( F1,F2),组成力偶的两个力所在的平面称为力偶的作用面,两个力作用线间的垂直距离d称为力偶臂,力偶有以下两个基本的特征:
①   力偶( F1,F2)的两个力矢的矢量和恒为零。
②   力偶( F1,F2)的两个力对空间任意点的矩的矢量和恒相等,且不为零,并将它称为力偶的力偶矩,记为
M( F1,F2)或简写成 M。可利用下式方便地计算力偶矩
或
其大小恒等于组成力偶的任一力的大小乘以力偶臂,其方向由右手螺旋法则决定。
力偶系的合成与平衡
推论:一个力偶只能被力偶矩与之等值反向的另一个力偶所平衡。
(6)平面力偶系若力偶系中各力偶的作用面重合或相互平行,则称该力偶系为平面力偶系。由于平面力偶系中各力偶矩必同向或反向,因此可用一代表数量来表示各力偶矩。即第i个力偶的力偶矩的大小等于该力偶中任一个力的大小乘以该力偶的力偶臂,其正负号表示转向****惯上常按右手螺旋法则,当俯视力偶作用面时,力偶矩为逆时针转向时取为正,顺针转向时取为负。
平面力偶系可合成为一个合力偶,合力偶矩等于该力偶系中各个力偶矩的代数和,即

于是,平面力偶系平衡的充要条件为该力偶系中各力偶矩的代