工程力學(xué)基礎(chǔ)之構(gòu)件的受力分析(編輯修改稿)
2025-02-07 23:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 yyyyxxxxFFFRFFFR321321??????????????????ynxyyyxnxxxxFFFFRFFFFR??2121化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 合力投影定理 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 14 平面匯交力系的合成與平衡條件 ? ? ? ???????????xyxyyxyxFFRRtgFFRRR?2222化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面匯交力系的合成 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 14 平面匯交力系的合成與平衡條件 ? ? ? ? 022 ??? ??yx FFR 00????yxFF化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面匯交力系的平衡條件 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 14 平面匯交力系的合成與平衡條件 ? 例 13 圖中所示的球重 G＝ 80N，用繩子懸掛在光滑墻壁上，繩子與墻壁之間的夾角為30176。， 試求繩子和墻壁對(duì)球的約束反力。 ? ? 0xF )(060cos aNT ???y )(030cos bG ??? NTN ???? ?化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 30 ?OG GONTxy60 ?( a ) ( b )A解： 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 一、力矩 ? ? FlFM ???0? 單位 :牛頓米（ Nm）或千牛頓米（ kNm） 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ?力矩正負(fù)規(guī)定 ：逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù) 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 力偶： 由兩個(gè)大小相等、方向相反，作用線不重合的力組成的力系。 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 二、力偶與力偶矩 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 ? 力偶臂 ： 兩力之間的垂直距離 ? 力偶矩 ： ? 單位： 牛頓米（ Nm）或千牛頓米（ kNm） ),( FFm ??? hFFhm ?????化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 15 平面力偶系的合成與平衡條件 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 三、力偶的性質(zhì) 力偶無(wú)合力 力偶的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)與矩心的位置無(wú)關(guān) xyF hF`FxF`xF`BAFlh化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) xyFhF`FxF`xF`BAFlh? ? ? ? ? ? mFhlhFlFFMFM ??????? 39。39。00o 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 力偶的等效性： 等效力偶： 力偶矩的大小相等 、 轉(zhuǎn)向相同， 則產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)必相等 。 此二力偶為等效力偶 。 30N4 0 0 mm30N60N200mm60Nm= 1 2 N . m化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 30N4 0 0 mm30N60N200mm60Nm= 1 2 N . m30N4 0 0 mm30N60N200mm60Nm= 1 2 N . m鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 由力偶的等效性 ， 還可以推出 力偶兩個(gè)重要特性 ： 力偶可在其作用平面內(nèi)任意轉(zhuǎn)移 (包括移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) )， 而不改變?cè)摿ε紝?duì)物體的作用； 在保持力偶矩大小和轉(zhuǎn)向不變的條件下， 可以任意改變力偶中的力和力偶臂的大小不影響它們對(duì)物體的作用 。 15 平面力偶系的合成與平衡條件 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 因此根據(jù)第二個(gè)特性 ， 力偶可用一旋轉(zhuǎn)符號(hào)來(lái)表示 ， 符號(hào)旁邊注明力偶矩的 簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào) m，符號(hào)中的箭頭表示 力偶的轉(zhuǎn)向，如圖所示。 說(shuō)明： 以上特性 只適用于剛體 而不適用于變形體。 例如， 圖示的兩個(gè)等效力偶，對(duì)梁的平衡沒(méi)影響，但對(duì)梁的變形效應(yīng)卻不一樣。 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 30N4 0 0 mm30N60N200mm60Nm= 1 2 N . m鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 四、平面力偶系的合成 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 五、平面力偶系平衡條件 ? 若物體在平面力偶系作用下處于平衡狀態(tài)，則合力偶矩必等于零。 即 ： 0?? im化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院 15 平面力偶系的合成與平衡條件 ? 例 14 用多軸鉆床在一個(gè)水平工件上同時(shí)加工三個(gè)孔。每個(gè)鉆頭對(duì)工件施加一壓力和一力偶。已知三個(gè)力偶矩的大小分別為 20Nm、 20Nm、40Nm，兩固定螺柱之間的距離 l=250mm。求加工時(shí)兩個(gè)固定螺柱所受的水平力。 ?? 0im 0321 ???? mmm
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