河海大學(xué)工程力學(xué)第4章空間力系(存儲(chǔ)版)
【正文】 q=1kN/m， FP=3kN， FQ=4kN， m=2kN 主動(dòng)力和約束反力組成空間平行力系 ， 有三個(gè)獨(dú)立的平衡方程 ， 并有三個(gè)未知力 ， 可以全部未知力 。 求在傳動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 拉力 F3和 F4以及兩個(gè)徑向軸承處約束力的大小 。 空間任意力系 43 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 已知： 求： F F2及 A、 B處約束力。 空間 力偶 系 167。 例如：騎自行車時(shí)需要不斷地調(diào)整重心的位置 ， 才不致翻倒；體操運(yùn)動(dòng)員和雜技演員在表演時(shí) ， 需要保持重心的平穩(wěn) ， 才能做出高難度動(dòng)作；對(duì)塔式起重機(jī)來(lái)說(shuō) ， 需要選擇合適的配重 ， 才能在滿載和空載時(shí)不致翻倒 ， 起重機(jī)起吊重物時(shí) ， 吊鉤必須與物體重心在一垂線上 ， 才能保持安全 、 平穩(wěn) 。 重 心 53 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 同理，可寫(xiě)出均質(zhì)體、均質(zhì)板、均質(zhì)桿的重心（形心或幾何中心）坐標(biāo)分別為： ?????????????????VzVzVyVyVxVxiiCiiCiiC均質(zhì)體 ?????????????????AzAzAyAyAxAxiiCiiCiiC均質(zhì)板 ?????????????????lzlzlylylxlxiiCiiCiiC均質(zhì)桿 重 心 坐 標(biāo) 計(jì) 算 公 式 第 4章 空間力系 167。 第 4章 空間力系 167。 重 心 57 C2 C1 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 【 解 】 ???? ??????Cx ???? ??????Cy? 負(fù)面積法 重 心 坐 標(biāo) 計(jì) 算 方 法 x y O ? 例 314 求重心坐標(biāo)。 重 心 52 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 重 心 坐 標(biāo) 計(jì) 算 公 式 FWi FW 如果把物體的重力看成為空間平行力系，物體的重力就是力系的合力，其重心就是重力的作用點(diǎn)，重心位置可用合力矩定理來(lái)計(jì)算。 無(wú)論物體怎樣放置 ， 重心總是通過(guò)一個(gè)確定點(diǎn) 。 空間任意力系 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 4章 空 間 力 系 167。 空間任意力系 42 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 ,0X i ??,0Zi ?? 0)(30 c o s)( 2143 ?????? FFFFFF BzAz ?,0?? xM 0m c o s)(m 43 ???????? ?FFFF BZAZ,0?? yM 0m )(m )( 4321 ??????? FFFF,0?? zM 0m s i n)(m 43 ??????? ?FFFF BxAx由 F3=2F4， 可利用以上方程可以解出所有未知量 。 空間任意力系 40 水平傳動(dòng)軸上裝有兩個(gè)膠帶輪 C和 D， 半徑分別是 r1= m ， r2= m。 求小車靜止時(shí)地面對(duì)車輪的反力 。 對(duì)于空間平行力系來(lái)說(shuō) ， 可以看作是空間任意力系的特例 ， 有三個(gè)獨(dú)立的平衡方程 ， 如 此外 ， 空間平行力系還有其它形式的平衡方程 ， 同學(xué)們可以自己寫(xiě)出 。已知 F2=F3=150N，求 F1， a及力螺旋中力偶矩大小。 空間任意力系 30 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 有效推進(jìn)力 ， 飛機(jī)向前飛行 俯仰力矩，飛機(jī)仰頭 偏航力矩，飛機(jī)轉(zhuǎn)彎 側(cè)向力，飛機(jī)側(cè)移 滾轉(zhuǎn)力矩，飛機(jī)繞 x軸滾轉(zhuǎn) 有效升力，飛機(jī)上升 任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)果討論 第 4章 空間力系 167。 任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)果討論 正螺旋 負(fù)螺旋 第 4章 空間力系 167。 空間任意力系 25 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 ，最后結(jié)果為一合力，合力作用線距簡(jiǎn)化中心為 。co s?????????空間任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)果計(jì)算 第 4章 空間力系 167。F39。 21 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 空間任意力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果一般是 一個(gè)力和一個(gè)力偶 ；該力作用于簡(jiǎn)化中心 ， 其力矢等于力系的 主矢 ,該力偶的力偶矩矢等于力系對(duì)于簡(jiǎn)化中心的 主矩 。 空間 匯交 力系 167。co s ???? 8742620742 211 ?????? 2159650742 241 .39。 空間 力偶 系 17 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 【 解 】 0321 ???? xxxx MMMM M 的投影 M 的大小和方向 x z y 45176。1） 的矩為M1； 力偶 （ F2， F 39。 空間 力偶 系 15 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 空 間 力 偶 系 的 平 衡 平衡方程為 空間力偶系平衡的必要與充分條件是 合力矩偶矢為零 ，即 0222222 ??????? ? ? ? )M()M()M(MMMM ziyixizyx??? ??? 000 ziyixi MMM ， ，【 說(shuō)明 】 ①空間力偶系的平衡方程可以看作是力偶矩矢在軸上的投影的代數(shù)和，也可以理解為各力對(duì)軸之矩的代數(shù)和。 空間 匯交 力系 167。 空間 匯交 力系 10 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 【 解 】 1. 先取滑輪 B為研究對(duì)象 ， 畫(huà)受力圖 。 取鉸鏈 O及重物為研究對(duì)象 ,畫(huà)受力圖，建立坐標(biāo)系，列平衡方程 ，得 kNFkNFkNFCBA???? 例 51 【 解 】 045os45c o s 0C0B ??
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