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1、zw,主编,第4章 平面任意力系,4.1 平面任意力系的简化 4.2 平面任意力系的平衡,4.1 平面任意力系的简化,1.力的平移定理 2.平面任意力系向作用面内一点简化主矢和主矩 3.平面任意力系的简化结果分析 4.合力矩定理,1.力的平移定理,图 4-1,2.平面任意力系向作用面内一点简化主矢和主矩,图 4-2,3.平面任意力系的简化结果分析,(1)R=0,MO=0 主矢和主矩同时为零,此时原力系平衡,这种情形将在4.2节详细讨论。 (2)R=0,MO0 主矢等于零而主矩不等于零,说明原力系与一个力偶系等效,即简化结果为一合力偶,且合力偶矩等于原力系对简化中心的主矩。 (3)R0,MO=0
2、 如果主矩等于零,主矢不等于零,此时附加力偶系相互平衡,只有一个与原力系等效的力R。 (4)R0,MO0 如果平面力系向点O简化的结果是主矢和主矩都不等于零,如图4-3a所示,此时主矢和主矩还不是简化的最后结果,可按图4-1所示的逆过程进一步简化,如图4-3所示。,4.合力矩定理,4.2 平面任意力系的平衡,公式如下:,4.3 物体系统的平衡,(1)进行问题分析 首先分析清楚整个系统由几个物体组成,并且认清每个物体是在什么样的力系作用下处于平衡的,从而准确地确定整个系统的独立平衡方程数目;其次是判定可解条件,先看整体,后看局部,根据未知量数目是否等于或少于其独立平衡方程数目,确定解题思路。 (
3、2)恰当地选取研究对象 解物体系统平衡问题时,首先遇到选择哪个物体为研究对象的问题。 (3)受力分析,正确地画受力图 对研究对象进行受力分析,分析其受到的主动力和约束力。 (4)列平衡方程,求解未知量 列平衡方程,应尽量避免在方程中出现不需要求的未知量。,4.3 物体系统的平衡,图 4-11,4.3 物体系统的平衡,图 4-12,本 章 小 结,1)力的平移定理:作用于物体上的力,可以平行移动到物体上的任意一点,但平移后必须附加一力偶,其力偶矩等于原力对平移点之矩,这样不会改变原力对物体的作用效应。 2)平面任意力系向作用面内任一点O简化,一般可得到一个主矢和一个主矩,主矢等于原力系中各力的矢量和,与简化中心位置无关;主矩等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和,与简化中心位置有关。 3)平面任意力系向任意一点简化,可能出现的四种情况见表4-1。 4)平面任意力系平衡的必要和充分条件是:力系向任意一点简化的主矢和主矩同时等于零,即 5)平面任意力系平衡方程的三种形式见表4-2。 6)平面平行力系平衡方程的两种形式见表4-3。,