理论力学-第2章.ppt

? 力系的简化 ? 空间一般力系的简化－例题 2 平面力系（所有力的作用线位于同一平面内）作为空间力系的特殊情形，向平面内的任意一点简化，同样得到一主矢和一主矩，主矢位于平面力系所在平面，主矩则与平面力系作用平面垂直。 固定端约束的约束力 平面载荷作用的情形 ? 力系的简化 ? 力系简化在固定端约束力分析中的应用 ? 力系简化在固定端约束力 分析中的应用 FA x；FA y ；MA 平面分布约束力简化结果 : ? 力系的简化 ? 力系简化在固定端约束力分析中的应用 一般力系简化结果的应用 固定端约束的约束力 FAx FAy ? 力系的简化 ? 力系简化在固定端约束力分析中的应用 固定端约束的约束力 一般力系简化结果的应用 第2章 力系的等效与简化 ? 结论与讨论 返回 ? 结论与讨论 ? 几个不同力学矢量的性质 ? 合力之矩定理及其应用 ? 力系简化的几种最后结果 ? 实际约束的简化模型 ? 力偶性质推论的应用限制 请判断力矢量、力矩矢量、力偶矩矢量、主矢、主矩分别属于下列矢量中的哪一种： ? 结论与讨论 ? 几个不同力学矢量的性质 ? 自由矢; ? 滑动矢; ? 定位矢。 请分析合力与主矢、合力偶矩矢量与主矩的相同点和不同点。 ? 几个不同力学矢量的性质 几种特殊情形 零力系(平衡力系) 还可以再简化 合力偶 合 力 ? ? ? ? ? 结论与讨论 ? 力系简化的几种最后结果 ? 力系简化的几种最后结果 一般情形下的简化结果 ? F R垂直于MO ? F R平行于MO ? F R既不平行也不垂直于MO 三种结果都还可以再简化 ? 结论与讨论 ? 关于力系简化的最后结果 x y z FR 最后结果 x y z MO FR d=M/FR ? 结论与讨论 ? 关于力系简化的最后结果 FR MO x y z FR x y z MOx d=M / FR x y z MOx MOy FR ? 结论与讨论 ? 力系简化的几种最后结果 最后结果 FR x y z MOx d=M / FR 力 螺 旋 ? 结论与讨论 ? 力系简化的几种最后结果 ? 如果力系有合力(FR)，在汇交力系合力之矩定理的基础上，即: ? 加以扩展,合力不仅包含力，而且包含力偶，于是有: ? 结论与讨论 ? 合力之矩定理及其应用 ? 合力之矩定理及其应用 应用合力之矩定理以及微积分方法，可以确定工程中一些复杂载荷的合力。 ????应用合力之矩定理不难求得其合力F的大小及作用点位置： 例如，单位厚度水坝承受力侧向静水压力的模型，侧向静水压力自水面起为零至坝基处取最大值，中间呈线性分布。 ? 结论与讨论 ? 合力之矩定理及其应用 FR dFR 其中：ρ为水的密度；g为重力加速度；d为水深；d1为合力作用点至水面的距离。 ????? 应用合力之矩定理不难求得其合力FR的大小及作用点位置： ? 结论与讨论 ? 合力之矩定理及其应用 ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 ? 第1章和本章中分别介绍了铰链约束与固定端约束。这两种约束的差别就在于前者允许被约束物体转动，后者则不允许。因此，固定端约束与铰链约束相比，增加了一个约束力偶。实际结构中的约束，有时可能既不属于铰链，也不属于固定端。 ? 实际约束的简化模型 ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 ? 实际结构中构件之间的相互连接，其连接方式以及连接处刚度决定了它们属于哪一种约束，但很难一次确定，有时还需要经过实验验证。 ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 ? 例如，桥梁和房屋的桁架结构中的杆件与杆件的连接处，大都通过垫板采用铆接或焊接。如果连接处刚度不太大，则可以简化为铰链约束；如果刚度比较大，连接处则简化为固定端。实际上，这些结构中杆件连接处的约束介于铰链和固定端之间，工程上为了方便计算，一般都简化为铰链。对于杆件的实际测量结构表明，这种简化基本上是合理的。 ? 能产生约束力偶的约束 ? 活页铰 Fx Fz Fy Mx Mz ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 Fx Fz Mx Mz ? 能产生约束力偶的约束 ? 滑动轴承 ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 ? 能产生约束力偶的约束 ? 止推轴承 Fx Fz Fy Mx Mz ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 ? 能产生约束力偶的约束 ? 夹持铰支座 Fx Fz Fy Mx Mz ? 结论与讨论 ? 实际约束的简化模型 ? 能产生约束力偶的