工程力学ch03.pdfVIP

第3章 力矩和力偶 第3章 力矩和力偶 （时间：2次课，4学时） /webnew/ 第3章 力矩和力偶 第3章 力矩和力偶  教学目标：  本章我们研究力对刚体的转动效应，由此引入力对点的矩与 力偶的概念。通过本章的学习，学生将掌握平面力对点的矩 的概念及计算方法，熟练而正确地计算力对任意点之矩。理 解和掌握力偶的概念及平面力偶系的简化及平面力偶系的平 衡条件，正确应用平衡方程求解平面力偶系平衡问题。 /webnew/ 第3章 力矩和力偶 第3章 力矩和力偶  教学重点和难点：  平面内力对点的矩的概念及计算  合力矩定理  力偶的概念及平面力偶系的简化  力偶系的合成与平衡 /webnew/ 第3章 力矩和力偶 第3章 力矩和力偶  3.1 力对点的矩  3.2 平面力偶与力偶矩  3.3 力线的平移定理  3.4 实训与练习 /webnew/ 3.1 力对点的矩 3.1 力对点的矩 3.1.1 力对点的矩的概念 3.1.2 力矩的计算 3.1.3 合力矩定理 /webnew/ 3.1 力对点的矩 3.1 力对点的矩  力对刚体的作用效应有两种：一个是如果力 的作用线通过刚体的质心，将使刚体在力作 用的方向上平移。另一个是如果力的作用线 不通过刚体的质心，则刚体将在力的作用下 边移动边转动。这一节我们研究的是力对刚 体的转动效应。 /webnew/ 3.1.1 力对点的矩的概念 3.1.1 力对点的矩的概念  工程实践表明，作用在刚体上的力除了产生移动效应外，有时还产生转动效应。而且除了 刚体绕质心的转动效应，还有刚体绕任一点的转动效应。这在生产和生活中是常见的。  如用扳手拧螺母,作用于扳手上的力F使其绕固定点O转动，如图3.1所示。同时，力对刚 体绕某一固定点的转动效应不仅与力的大小有关，而且与固定点到该力的作用线的距离有 关。因此，在力学上以固定点到力作用线的距离的乘积作为度量力F使刚体绕固定点O转 动效应的物理量。这个量称为力F对O点的矩，简称为力矩。以公式记为：  Mo(F)=±Fh (3-1)  O点称为力矩中心，简称为矩心，距离h称为力臂。  在平面力系中，力对点的矩是一个代数量，力距的大小等于力的大小与力臂的乘积。其正 负号表示力使刚体绕矩心转动的方向。通常规定，力使刚体逆时针方向转动时力矩为正， 反之为负。力矩的单位是：牛顿·米（N·m）  必须指出的是，作用于刚体上的力可以对任意点取矩。  力矩在下列两种情况下为零：  (1)力的大小等于零；  (2)力的作用线通过矩心既力臂为零。 /webnew/ 3.1.1 力对点的矩的概念 3.1.1 力对点的矩的概念 图3.1 力对点之矩 图3.1 力对点之矩 /webnew/ 3.1.2 力矩的计算 3.1.2 力矩的计算