【正文】 ?zF?O d Mz(F) =MO(Fxy) =2S?Oab=Fxyd )F(Mz ?31 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 2章 力學基本知識 力矩 力對點之矩與力對過該點的軸之矩的關(guān)系 yXxY)(M)(M)(M)(MyOxOxyOz?????FFFF???????????????yXxY)(MxZzX)(MzYyZ)(MzyxFFF???即有 zyxOFFFzyxkjiFrM????????? ?kji???)yXxY()xZzX()zYyZ(?????　　　　　　※ 力對點之矩矢在通過該點的某軸上的投影，等于力對該軸之矩。 力對軸之矩的合力矩定理 合力對一軸之矩，等于各分力對該軸之矩的代數(shù)和。 可以用三種方法計算力 F對A點之矩 MA(F)。先求力臂 d，由圖（ b）中幾何關(guān)系有： （ b） 34 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 2章 力學基本知識 力矩 【 解 】 （ c） 2） 根據(jù)合力矩定理計算 。 綜上可見 ， 計算力矩常用下述兩種方法： 1） 直接計算力臂 ， 由定義求力矩 。 36 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 2章 力學基本知識 力矩 求力 F對 AC軸之矩。)， 如右圖所示 。 MO(F,F 39。規(guī)定力使剛體繞矩心逆時針方向轉(zhuǎn)動時 ， 力矩為正 。 (d+x )－ F x M = F d 大小相等 、 方向相反 、 作用線平行不共線的兩個力稱為 力偶 ， 記作 (F， F 39。 40 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 2章 力學基本知識 力偶 F?A F??B 力 偶 矩 和 力 偶 矩 矢 力偶矩 是力偶對剛體轉(zhuǎn)動效應(yīng)的度量，在空間問題中為矢量，記為 ，稱為 力偶矩矢 。 BAr?Br?Ar?d O n FrBA ?? ??? ? Frr BA ??? ???ndF ???? 力偶矩矢與矩心無關(guān)。而平面力偶可以用一個代數(shù)量表示。 A B F?F??d 轉(zhuǎn)向 符合右手螺旋定則 。d； 力偶作用面 是指兩個力所決定的平面 。 2. 可移性 力偶是自由矢量，可在剛體內(nèi)任意移動。d的數(shù)值，力的大小、間距、作用位置、力的方向均可作相應(yīng)改變。 力 偶 的 性 質(zhì) 第 2章 力學基本知識 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 力 與力系 靜 力學基本公理 力的投影與力沿坐標軸的分力 力偶 物體的受力分析 和受力圖 約束和約束反力 結(jié)構(gòu)的計算簡圖 力矩 45 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 自由體與非自由體 自由體 在空間能向一切方向自由運動的物體 。 主動力與被動力 主動力 能主動改變物體運動運動狀態(tài)的力 。 被動力 在主動力的作用下才能存在的力 。 約 束 的 概 念 F46 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 約束 周圍物體對非自由體某些位移的限制作用稱為 約束 ， 也經(jīng)常把限制非自由體運動的物體稱為 約束 。如右圖中的力 ， 其大小通常是未知的 ， 方向與約束所能限制的運動方向相反 。 由于柔索只能承受拉力，所以柔索給予被約束物體的約束力作用于 接觸點 ，方向 沿柔索中心線 而背離物體，對受力物體是 拉力 。 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 公切線 公切線公法線 FN 52 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 2 、光滑面約束 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 光滑接觸面約束對非自由體的約束力 ， 作用在接觸處 ， 方向沿接觸處公法線并指向受力物體 ， 對受力物體是壓力 ， 通常用FN表示 。 54 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 光滑鉸鏈約束 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 約束簡圖 55 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 FCx FCy C θ FC C 光滑鉸鏈約束 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 構(gòu)件 銷釘 接觸點 只限制物體沿圓柱形徑向的運動 ， 不限制其軸向和繞軸線的轉(zhuǎn)動 ，屬 光滑面約束 ， 約束反力 方位 垂直于銷釘軸線 ， 指向不定 。只限制物體沿圓柱形徑向的運動，不限制其軸向和繞軸線的轉(zhuǎn)動。 固定鉸支座 ? FA A FAx FAy A 60 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 輥軸支座 （ 活動鉸支座 ） 在固定鉸支座與光滑固定面之間裝有輥軸而成。 輥軸支座 （ 活動鉸支座 ） 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 輥軸支座 約束簡圖及反力 FA A 62 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 輥軸支座 （ 活動鉸支座 ） 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 63 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 徑向軸承 （ 向心軸承 ） 徑向軸承是轉(zhuǎn)軸的約束 ， 它允許轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動 ， 但限制轉(zhuǎn)軸在垂直于軸線的任何方向的移動 。 徑向軸承 （ 向心軸承 ） 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 FN Fx Fz 65 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 徑向軸承 （ 向心軸承 ） —— 屬 光滑面約束 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 66 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 止推軸承 （ 推力軸承 ） 與徑向軸承不同之處是止推軸承還能限制轉(zhuǎn)軸沿軸向的移動 ， 約束力增加了 沿軸線方向的反力 。 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 67 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 止推軸承 （ 推力軸承 ） 某種程度上可看作是徑向軸承與光滑面約束的組合 。 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 69 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 光滑球鉸約束 （ 球鉸 ） 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 70 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 連桿 （ 鏈桿 ） 連桿是兩端用光滑銷釘與物體相連而中間不受力的直桿 。 連桿 （ 鏈桿 ） 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 F2 F1 72 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 其它約束 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 73 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 其它約束 工 程 中 常 見 的 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 74 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 理 想 約 束 與 實 際 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 這有何種約束？ 75 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 這有何種約束？ 理 想 約 束 與 實 際 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 76 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 瀝青麻絲 杯形基礎(chǔ) 中間鉸鏈 構(gòu) 件 理 想 約 束 與 實 際 約 束 三鉸剛架 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 77 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 理 想 約 束 與 實 際 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 簡支梁 78 水 利 土 木 工 程 學 院 工 程 力 學 課 程 組 理 想 約 束 與 實 際 約 束 第 2章 力學基本知識 約束和約束反力 簡支梁 F2 F1 連桿 第 2章