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一级基础科目(二)辅导:任意力系的合成

|0·2009-10-19 15:27:29浏览0 收藏0

  1.合成的一般结果

  以O点为简化中心,任意力系合成的一般结果为

  力矢R’称为原力系的主矢,它的大小和方向与简化中心位置无关;力偶矩矢M。(或力偶矩Mo)称为原力系对简化中心O点的主矩,一般地说与简化中心位置有关。

  2.合成的最后结果

  任意力系(包括空间和平面)向一点简化后,其最后合成结果可能出现表4―1―5所列出的几种情况.  

  表中,中心轴是指组成力螺旋的力的作用线。

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  因平面任意力系是空间任意力系的特殊情况,其向O点简化的主矩可视为垂直于力系作用平面的一个主矩矢,因此上表4-1-5(除力螺旋外)所述亦可适用于平面任意力系。

  当任意力系合成为一合力R时,则有  

  即合力对任一点(或任一轴如z轴)之矩,等于力系中各力对同一点(或同一轴)之矩的矢量和(或代数和),并称之为合力矩定理。对于平面力系,合力矩定理可表示为 

  在计算力对坐标轴之矩时,应用合力矩定理,常可使计算简化。这时,可先将原力沿坐标轴分解为三个分力,然后计算各分力对坐标轴之矩。

  由于平行力系是任意力系的特殊情况,故任意力系的合成结果也适用于平行力系。

  3.平行分布的线荷载的合成

  沿物体中心线分布的平行力,称为平行分布线荷载,简称线荷载。沿单位长度分布的线荷载称为线荷载集度,以q表示。其单位为N/m(牛/米)或kN/m(千牛/米)。

  同向线荷载合成结果为一合力R,该合力的大小和作用线位置可通过求积分的方法和合力矩定理求得。

  均匀分布和线性分布的线荷载的合成结果如图4―1―10所示。  

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