文档介绍：第二章： 力矩与力偶
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力矩与力偶
第二章 力系的简化和平衡
高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究《建筑力学》 ) 轮换的方法直接写出:
  力矩与力偶
解析法求力对轴之矩：
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力偶和力偶矩
在日常生活和工程实际中经常见到物体受到大小相等、方向相反，作用线互相平行的两个力作用情况。
力偶：一对等值、反向而不共线的平行力。
F
F
作用效果：引起物体的转动；
与两个力的大小及两力间的垂直距离（力偶臂）成正比。
力偶臂
  力矩与力偶
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力偶矩：力与力偶臂的乘积;
是力偶对物体转动效应的量度。
m=±F·h
表达式：
单位:
在平面内规定逆时针转向为正，反之为负。
  力矩与力偶
F
F
力偶臂h
力偶对物体的转动效果取决于三个因素：
力偶矩的大小；
力偶的转向；
力偶的作用平面。
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力偶的性质：
(1) 力偶没有合力；只能与力偶平衡；
力偶是一对等值、反向的平行力，在任意坐标轴上的投影为零，即无合力；
  力矩与力偶
力偶只能使物体产生转动，不能产生移动效应，因此力偶是独立与力之外的另一种最简单的力系，它不能再简化；力偶只能用另一个力偶平衡。
力和力偶是组成力系的两个基本物理量。
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力偶的性质：
(2) 力偶对其作用平面内任一点的矩都等于其力偶矩本身的大小；
  力矩与力偶
x
h
F
F’
o
(3)只要不改变力偶的转向和力偶矩的大小, 力偶可在其作用平面内（包括在其平行平面内）任意移动和转动,而且也可任意改变其力和力偶臂的大小。
F1
F2
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力偶矩矢量：
  力矩与力偶
h
力偶矩可以用矢量m表示：矢长表示力偶矩的大小，矢量方向与力偶作用平面垂直，指向按右手螺旋规则决定。
由于力偶可以在其平面及其平行平面任意移动而不影响作用效果，因此力偶矩矢量的作用点不再重要。只要力偶矩矢量相互平行，力偶矩的效应不变。
力偶矩矢量是一个自由矢量：
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=
=
=
F
F
h
F1
F1
h1
F2
F2
h2
m
力偶常用下图所示的符号表示。
  力矩与力偶
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区别：力矩与力偶矩
：力对点的矩可随矩心的位置改变而改变，
但一个力偶的矩是常量。
： 力偶中的两个力对任一点的力矩之和等于力偶矩。
牛顿•米（N • m）
  力矩与力偶
力矩是力使物体绕某点转动效应的度量；
力偶矩是力偶使物体转动效应的度量。
：量纲（单位）相同。
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