第四章空间力系(完全版)课件.ppt

第四章空间力系;■ 空间力偶系;1.力在直角坐标轴上的投影与分解 ;二次投影法：;力 矢F 的三个分力： Fx Fy Fz;解析法：;合力FR的大小FR为:;3 .空间汇交力系的平衡 ;例1 起吊装置如图示，起重杆A端用球铰链固定在地面上，B端则用绳CB和DB拉住，两绳分别系在墙上点C和D，CD∥x轴，CD⊥BE。不计杆重，若已知α=30°,CE=EB=DE，物重G =10kN。 求：起重杆所受力和绳子的拉力。 ;解：分析AB;■ 空间力偶系;M=? M i;简例工件如图示，同时钻五个孔，每个孔所受切削力偶矩均为80 N·m。 求：工件受合力偶矩矢在三轴上的投影。;? M i=0; 图示刚体是正方体的一半。三个力偶作用。已知力偶矩大小均为m。试求合力偶矩矢M。要使刚体平衡，还需要施加怎样一个力偶？;解：;力对点之矩：在平面情况下，用代数量力矩表示；;力对点之矩矢的解析式为 ;力对点之矩矢的解析式为 ;★力对轴之矩;定义 :将力向垂直于该轴的平面投影 ,此平面上分力对平面和该轴的交点的矩.;力对轴之矩的解析式 ;力对轴之矩的解析式 ;Mo;★合力之矩定理 ;例4.已知：a = 6 m，b=4 m，c=3 m，α=30o,β=60o。 F。求：力对坐标轴和力对点O的矩的大小。;实例;x;★ 空间任意力系简化结果分析;⑷a. FR′⊥ MO时，合力；;思考：;平衡的充要条件：;思考4：方程讨论;思考6：;★空间约束类型和约束力;简例：求力对轴的矩;解：;例5杆的刀头在镗削工件时受切向力Fz， 径向力Fy，轴向力 Fx的作用。Fz=5 000 N， Fy=1 500 N， Fx=750 N，而刀尖B 的坐标 x = 200 mm，y = 75 mm，z = 0。如果不计刀杆的重量，求刀杆根部A 的约束力。; 1.取刀杆为研究对象;例6 如图所示匀质正方形板边长为a,由六根直杆支持于水平位置，直杆两端各用球铰链与板和地面连接。板和地面高度为a,板重为G，在A处作用一水平力F，且F = 2G。 求：各杆的内力。;思考：法2（力、矩投影方程各3个）时此坐标系有何缺点？;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;■ 重心、质心和形心;★确定重心等的方法;例7;例8;例9;1.研究重心 (center of gravity)有何意义？;学习重心、质心和形心 前的3个问题;本章作业