汽车机械基础ppt课件.ppt

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1、“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。书名：汽车机械基础第2版ISBN： 978-7-111-10493-3作者：卢晓春出版社：机械工业出版社本书配有电子课件汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第一篇汽车常用构件力学分析汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（

2、社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第一章汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第三节第三节 平面力系的简化与合成平面力系的简化与合成教学要求教学要求1 1、掌握平面汇交力系简化与合成方法、合力投影定、掌握平面汇交力系简化与合成方法、合力投影定理理2 2、掌握力偶系的合成方法、掌握力偶系的合成方法3 3、掌握力的平移定理、掌握力的平移定

3、理、4 4、平面任意力系的简化与合成、平面任意力系的简化与合成汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 力系力系o 力系力系作用于刚体上的一群力作用于刚体上的一群力平 面 汇 交 力 系 平 面 平 行 力 系 平 面 任 意 力 系 平 面 力 偶 系平 面 力 系空 间 汇 交 力 系 空 间 平 行 力 系 空 间 任 意 力 系 空 间 力 偶 系空 间 力 系l力 系 的 分 类汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课

4、件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。力系的分类力系的分类1F2F3F汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。一、平面汇交力系的合成与简化一、平面汇交力系的合成与简化o 平面汇交力系是一种平面汇交力系是一种基本力系基本力系，是研究一般力系的，是研究一般力系的基础。基础。o 平面汇交力系中分力可以是两个

5、、三个或更多，平面汇交力系中分力可以是两个、三个或更多，由由两个汇交力组成的力系是最简单的平面汇交力系。两个汇交力组成的力系是最简单的平面汇交力系。F2F1O汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面汇交力系平面汇交力系o 平面汇交力系可以合成为一个合力平面汇交力系可以合成为一个合力o 合力：合力：若一个力和一个力系等效，则这个力就若一个力和一个力系等效，则这个力就称为该力系的合力。称为该力系的合力。o 分力分力：力系中的每个

6、力就称为力系的分力：力系中的每个力就称为力系的分力；o 力系的简化力系的简化：将一个复杂力系简化为一个简单：将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。力系或一个力的过程，称为力系的简化。o 平面汇交力系合成方法：平面汇交力系合成方法：几何法、解析法几何法、解析法汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（一）平面汇交力系合成的几何法一）平面汇交力系合成的几何法o 两个汇交力的合成两个汇交力的合成 平行四边形法

7、则：矢量式为平行四边形法则：矢量式为F FR R=F=F1 1+F+F2 2 OFRF1F2汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。两个汇交力的合成两个汇交力的合成o 力三角形法则力三角形法则： 平边四边形法则可以简化，用一个力三角平边四边形法则可以简化，用一个力三角形表示：形表示：o 画力三角形方法：画力三角形方法： 先作力先作力F F1 1，在，在F F1 1的末端接画力的末端接画力F F2 2，即将分力按，即将分力按其方向

8、及大小首尾相连，再连接由其方向及大小首尾相连，再连接由F F1 1始端指始端指向向F F2 2末端的矢量，即为合力末端的矢量，即为合力F FR R。由。由F F1 1、F F2 2、F FR R 组成的三角形称为力三角形。组成的三角形称为力三角形。 （P19P19）。）。汽车机械基础第2版 高职高专 ppt 课件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。两个汇交力的合成两个汇交力的合成o 力三角形法则力三角形法则：OFRF1F2F1F2AFRAF1FRF2平边四边形法则可

9、以简化，用一个力三角形平边四边形法则可以简化，用一个力三角形表示表示.“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。任意个汇交力的合成任意个汇交力的合成o 合成的方法：连续使用合成的方法：连续使用“力三角形法力三角形法” 力多边形法则：力多边形法则：OF1F2F3F4FRF1F2F3FRFR12FR123F4“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。任意

10、个汇交力的合成任意个汇交力的合成:o 上图中，中间合力上图中，中间合力F FR12R12，F FR123R123可省略不画，只要可省略不画，只要将力系中各力将力系中各力F F1 1，F F2 2，F F3 3FnFn依次首尾相接形成一依次首尾相接形成一条折线，则由第一个力的始端指向最后一个力未条折线，则由第一个力的始端指向最后一个力未端的力矢端的力矢F FR R即为整个力系的合力即为整个力系的合力F FR R。F1F3FRF2F F4 4“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控

11、工程”。o 力多边形力多边形-由分力由分力F F1 1、F F2 2、F F3 3、F F4 4和合力和合力F FR R构构成的多边形。成的多边形。 o 表示合力表示合力F FR R的边称为的边称为封闭边封闭边。o 由以上分析可看出：由以上分析可看出：1 1、力合成的顺序不影响合成的结果、力合成的顺序不影响合成的结果2 2、合力、合力F FR R必通过必通过 各分力的汇交点。各分力的汇交点。任意个汇交力的合成任意个汇交力的合成:“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o

12、 任意个汇交力合成的矢量式：任意个汇交力合成的矢量式：F FR R= F= F1 1+ F+ F2 2+ + Fn=+ Fn=o 结论结论： 1 1、在一般情况下，平面汇交力系合成的结果是、在一般情况下，平面汇交力系合成的结果是一个合力一个合力 2 2、合力的作用线通过力系的汇交点、合力的作用线通过力系的汇交点 3 3、合力的大小和方向由力多边形的封闭边表示，、合力的大小和方向由力多边形的封闭边表示，等于力系中各力的矢量和。等于力系中各力的矢量和。任意个汇交力的合成任意个汇交力的合成:“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以

13、公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例:1-3-1o 用图解法求平面汇交力系的合力大小和方向用图解法求平面汇交力系的合力大小和方向600N1500N3006001500FR300N4560FR“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（二）平面汇交力系合成的解析法（二）平面汇交力系合成的解析法o力的分解力的分解力的合成与分解，实质上是同一个问题。作用力的合成与分解，实质上是同一个问题。作用在一个点上的二个任意力可以合成一个力；反在一个点上的二个任意力

14、可以合成一个力；反之，之，一个力可以分解成任意二个方向的力一个力可以分解成任意二个方向的力。o只要知道一个合力及一个分力的大小、方向，只要知道一个合力及一个分力的大小、方向，即可根据平形四边形法则确定另一个分力的大即可根据平形四边形法则确定另一个分力的大小方向。小方向。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。力的分解力的分解o 两个汇交力合成的结果是唯一的，而力的分解可两个汇交力合成的结果是唯一的，而力的分解可以有无数结果以有无数结果。（以合力。（以合力F FR R为对

15、角线可作出多个为对角线可作出多个平行四边形）平行四边形）o 力的分解须先确定分解合力的作用线方位。力的分解须先确定分解合力的作用线方位。o 在应用中，通常将一个力分解为沿两个互相垂直在应用中，通常将一个力分解为沿两个互相垂直的坐标轴的的坐标轴的 正交分力正交分力F FX X、F FY Y 。OFRF1F2FY YF FX XXY“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 力在坐标轴上的投影力在坐标轴上的投影o 定义定义：力在坐标轴上分力的大小的度量力在坐标轴上分力的大小的

16、度量. .o 设力设力F F作用在物体作用在物体A A点，在力点，在力F F的作用线所在平的作用线所在平面内取一直角坐标系面内取一直角坐标系oxyoxy，过力，过力F F的始点的始点A A和终和终点点B B分别向分别向x x轴引垂线，得到垂足轴引垂线，得到垂足a a、b b，则，则线段线段abab称为力称为力F F在在x x轴的投影，用轴的投影，用F Fx x表示表示。同理过。同理过A A、B B两点分别向两点分别向y y轴引垂线得到垂足轴引垂线得到垂足aa、bb。线。线段段abab称为称为力在力在y y轴上的投影，用轴上的投影，用y y表示。表示。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）

17、三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。力在平面直角坐标轴上的投影力在平面直角坐标轴上的投影o a ab ba a b b “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。力在平面直角坐标轴上的投影力在平面直角坐标轴上的投影o正负号规定如下正负号规定如下：由由a a到到b b的方向与的方向与X X轴正向一致轴正向一致时，力的投影为正，反之为负。图中时，力的投影为正，反之为负。图中X X、Y Y均为

18、正值。均为正值。o大小计算大小计算：x= x= coscos y=y=sinsin合力大小由公式计算合力大小由公式计算合力方向由公式合力方向由公式FsinFsin或或确定。确定。2Y2XFFFXYFFtg “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。投影和分力关系投影和分力关系o 力在坐标轴上的投影是力在坐标轴上的投影是代数量代数量, ,用白体字母表示；用白体字母表示；力的分力是力的分力是矢量，矢量，用黑体字母表示。用黑体字母表示。o 力的投影力的投影x x、y y的绝对值

19、分别等于分力的绝对值分别等于分力 x x、y y的大小，投影的正负号反映了分力的大小，投影的正负号反映了分力 x x、y y的方向。的方向。o 当已知力在某一坐标上的投影，可确定该力在同轴当已知力在某一坐标上的投影，可确定该力在同轴上的分力的大小和方向。上的分力的大小和方向。o 根据力的投影与分力的关系，可以将较复杂的矢量根据力的投影与分力的关系，可以将较复杂的矢量运算转化为简单的投影代数运算。运算转化为简单的投影代数运算。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。合力投

20、影定理合力投影定理o 合力在某一轴的投影，等于各分力在同一轴上合力在某一轴的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。投影的代数和。F F3 3F F2 2F F1 1y yx xA AF FX1X1F FX2X2F FX3X3F FXRXRF FY1Y1F FY2Y2F FY3Y3F FYRYRF F1 1F F2 2F F3 3F FR RF FRYRYF FRxRx“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。合力投影定理合力投影定理o 合力的投影与各分力投影的关系合力的

21、投影与各分力投影的关系niiynyyyRyniixnxxxRxFFFFFFFFFF121121.2cos;cos2222通常：RRRYRRRxRyRxRFFyFFFFxFFFyFxFFF“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面汇交力系合成的解析法平面汇交力系合成的解析法o 力系合成的解析法力系合成的解析法通过力矢量在直角坐标轴通过力矢量在直角坐标轴上的投影来表示合力与分力之间的关系方法。上的投影来表示合力与分力之间的关系方法。 或或 22RFYXFFRYRXFFco

22、sRRYFFcos“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面汇交力系合成的解析法平面汇交力系合成的解析法o 方法步骤：方法步骤：建立适当的坐标系；建立适当的坐标系；求出力系中各分力在两坐标轴上的投影求出力系中各分力在两坐标轴上的投影F FX1X1、F FX2X2、FxnFxn；F FY1Y1、F FY2Y2、FynFyn；根据合力投影定理求出两坐标轴上所有投影的代根据合力投影定理求出两坐标轴上所有投影的代数和：数和： X X= =1X1X+ +2X2X+ + +nxY

23、 Y= =1Y1Y+ +2Y2Y+ + +ny F FX X、FFY Y 即为合力即为合力R R在在x x、y y轴上的投影；轴上的投影；“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面汇交力系合成的解析法平面汇交力系合成的解析法根据公式根据公式 求得合力大小；求得合力大小；由公式由公式 求出合力与轴夹角求出合力与轴夹角或由或由 求出合力与求出合力与y y轴的夹角，轴的夹角，从而确定合力从而确定合力F FR R方向。方向。22RFYXFFRYRXFFcosRRYFFcos“

24、雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例 2o 用解释法求图中的合力大小和方向X X300N4530600N1500NY Y“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例 2 2 解：建立直角坐标系解：建立直角坐标系oxyoxy如图所示；如图所示； 求出各分力在求出各分力在x x、y y轴上投影：轴上投影： F1X=- -300N N F1Y =

25、 0 F2X=- -600sin30=- -300N N F2Y = 600 cos30=519. .6N N F3X=1500sin45=1060N N F3Y = 1500cos45=1060N1060N300N4530600N1500NY Yx“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 例例 2 2根据合力投影定理求出合力投影：根据合力投影定理求出合力投影： RXRX= = 1X1X+ +2X2X+ +3X3X= -300-300+1060=460= -300-30

26、0+1060=460RYRY= =1Y1Y+ +2Y2Y+ +3Y3Y=519.6+1060=1579.6=519.6+1060=1579.6求合力大小和方向：求合力大小和方向： F FR R= = = =1645.2N=1645.2N cos= = =0.96=16. .232RY2RXFF226 .1579460 RRYFF2 .16456 .1579“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例 3o 用解析法求图示平面汇交力系的合力用解析法求图示平面汇交力系的合力

27、04404403303302202201101145sin45cos;45sin45cos60sin60cos;30sin30cosFFFFFFFFFFFFFFFFyxyxyxyx解：NFyFNFxFRyRx3.1123.129NFFFRyRxR3 .17122040.9753 .1293 .112arctgFFarctgRxRyFR“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。P46(1-20)XYF1F2F3F4FRFRF4F1F2F3450600300300“雪亮工程是

28、以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二二. .平面力偶系的合成平面力偶系的合成o 力偶系：力偶系：两个或两个以上力偶组成的力系。两个或两个以上力偶组成的力系。o 设有平面力偶系（设有平面力偶系（1 1，1 1）、（）、（2 2，2 2）、）、（3 3，3 3），它们的力偶臂分别为），它们的力偶臂分别为d d1 1、d d2 2、d d3 3， 则这三个力偶的力偶矩分别为：则这三个力偶的力偶矩分别为：1 1= =1 1d d1 1、2 2= =2 2d d2 23 3=-=-3

29、3d d3 3，令：，令： 2 2= =2 2d d2 2= =2 2d d1 1 3 3=-=-3 3d d3 3=-=-3 3d d1 1 1222ddFP1333ddFP“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面力偶系的合成平面力偶系的合成而且将它们移到（而且将它们移到（1 1，1 1）所在的位置上，）所在的位置上，再分别将两边的力合成得：再分别将两边的力合成得：R R= =R R=1 1+ +2 2- -3 3o 由此形成一个新力偶（由此形成一个新力偶（R R

30、，R R），即为原力），即为原力偶系的合力偶，其矩为：偶系的合力偶，其矩为：o = =R Rd d1 1= =（1 1+ +2 2- -3 3）d d1 1= =1 1+ +2 2+ +3 3= “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面力偶系的合成平面力偶系的合成d1FRFR=q由以上分析可知：由以上分析可知：平面力偶系可以合成为一个合力平面力偶系可以合成为一个合力偶，合力偶的矩等于各分力偶矩的代数和。偶，合力偶的矩等于各分力偶矩的代数和。q= =R Rd d1 1

31、= =（1 1+ +2 2- -3 3）d d1 1= =1 1+ +2 2+ +3 3=d1d1d1P2P3Md1d2d3F2F3F1d1P2P3F1F1“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例1-5o作用于汽缸盖上的四个力偶位于同一平面内，各力作用于汽缸盖上的四个力偶位于同一平面内，各力偶矩大小相等，转向相同，则作用在工件上的合力偶矩大小相等，转向相同，则作用在工件上的合力偶矩为：偶矩为： M= M=i=i=1 1+ +2 2+ +3 3+ +4 4=4=4（-

32、15-15）=-60 =-60 即合力偶矩大小为即合力偶矩大小为60 60 ，按顺时针方向转动，按顺时针方向转动。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。三、平面任意力系的简化三、平面任意力系的简化o平面任意力系简介平面任意力系简介定义定义: :作用刚体上的各力作用线共面作用刚体上的各力作用线共面, ,但既不汇交于但既不汇交于一点一点, ,也不全部平行也不全部平行, ,称为平面任意力系。称为平面任意力系。o平面汇交力系是平面力系的一般情形。例如：平面汇交力系是平面力系

33、的一般情形。例如： GG1简易吊车“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面任意力系简介平面任意力系简介o 工程中一些机械虽然所受各力形式上不是平工程中一些机械虽然所受各力形式上不是平面任意力系，但其结构和承受载荷均有一面任意力系，但其结构和承受载荷均有一对对称面称面，可以，可以将这些空间力系合成为平面力系，将这些空间力系合成为平面力系，作用于对称面，将问题转化为平面力系来解作用于对称面，将问题转化为平面力系来解决决。例如图。例如图1-451-45所示汽车的受力，还有

34、车床所示汽车的受力，还有车床主轴的受力等。主轴的受力等。对称面“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 利用用力的平移定理力的平移定理：将平面任意力系的各力平：将平面任意力系的各力平移到作用面内任意点（称为移到作用面内任意点（称为简化中心简化中心）, , 把把一般力系问题转化为简单力系问题来解决。一般力系问题转化为简单力系问题来解决。附加力偶系附加力偶系平面汇交力系平面汇交力系平面任意力系平面任意力系力的平移力的平移“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中

35、心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。q将图所示平面汇交力系和平面力偶系合成，得：将图所示平面汇交力系和平面力偶系合成，得：FnFRnFOOMM：平移定理平移定理O简化中心“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平面任意力系的简化平面任意力系的简化YXOFROYF2 F3 F4 F11F1F2F3F4O“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化

36、管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o 平面任意力系简化的结果得到平面任意力系简化的结果得到: :o 主矢主矢R R原力系中各力的矢量和原力系中各力的矢量和（作用线通过简化中心，（作用线通过简化中心，大小与简化中心的位大小与简化中心的位置无关置无关，对于给定的力系，主矢唯一），对于给定的力系，主矢唯一）o 主矩主矩oo原力系中各力对简化中心之矩的代原力系中各力对简化中心之矩的代数和（数和（与简化中心的位置有关与简化中心的位置有关）o 注意注意: :主矢主矢R R不是原力系的合力不是原力系的合力R R，不能代，不能代替原力系对物体的作用。替原力系对物体的作用。

37、“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。讨论讨论 : :主矢主矢 R R =F=Fi i 其大小其大小O.MORYFRXFRyyxx2222)()(YXRRRyxXYarctgyx“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。n 主矢主矢F FR R和主矩和主矩MoMoFR0Mo=0FR =0Mo 0FR 0Mo 0“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村

38、（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。RMA YA MA XA固定端约束反力有三固定端约束反力有三个量：个量：两个正交分力和两个正交分力和一个反力偶一个反力偶“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。一、一、 平面任意

39、力系的平衡平面任意力系的平衡“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。00()0 xyOFFMF“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二二矩矩式式三三矩矩式式“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、

40、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。F2F3F20)(0)(0)(0FMFMFMoFxBA；另外形式：? ?思考：思考：附加条件附加条件“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。m1m3m2“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o 用平面力系

41、平衡方程可解决工程平衡问题。用平面力系平衡方程可解决工程平衡问题。：n 根据题意选取研究对象，画分离体受力图根据题意选取研究对象，画分离体受力图n 建立适当的直角坐标系（使尽可能多的力与坐建立适当的直角坐标系（使尽可能多的力与坐标轴处于特殊位置，力矩中心尽量选在未知力标轴处于特殊位置，力矩中心尽量选在未知力交点上）交点上）n 根据平衡条件列平衡方程并求解根据平衡条件列平衡方程并求解o !。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例 如图，已知如图，已知G G100N1

42、00N，求斜面和，求斜面和绳子的约束力绳子的约束力解解：1)1)取小球为研究对象，画受取小球为研究对象，画受力图力图, ,并建立坐标系如图；并建立坐标系如图；2)2)列平衡方程：列平衡方程：030cos:0030sin:000GFFyGFFxNTNFNFNT6 .8650解得：思考：若坐标系如图b)建立，平衡方程如何写？300“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。TNB G000CmYX例例:求求A A、B B两处的约束反力两处的约束反力及绳子的拉力及绳子的拉力T.T

43、.解:.取研究对象取研究对象小车小车. .做受力图做受力图. .建立适当的坐标轴建立适当的坐标轴. .列平衡方程列平衡方程. .解方程解方程NA xy0sinGT0cos GNNBA0aNbNABGBATCabh“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o 例题例题1-11G30300 030300 0ACBF FABABF FABABF FABABF FBCBCF FBCBCF FBCBCG GFT“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综

44、治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o 解：解：根据题意分别选取滑轮、杆件、为根据题意分别选取滑轮、杆件、为研究对象并画出分离体；研究对象并画出分离体； o 对各构件进行受力分析并画出受力图（杆件、对各构件进行受力分析并画出受力图（杆件、属二力构件）属二力构件） o 以轮心为原点建立直角坐标系，根据平面汇交力以轮心为原点建立直角坐标系，根据平面汇交力系的平衡条件，列出平衡方程并求解：系的平衡条件，列出平衡方程并求解：o X X=0=0BCBCcos30cos30- -ABAB- -T Tsin30sin30=0 =0 o Y Y=0=0

45、BCBCsin30sin30- -T Tcos30cos30- - =0 =0 o 又因为又因为T T = =2KN=2KNo 则由（则由（2 2）式整理得：）式整理得：F FBCBC=7.46KN=7.46KNo 代入代入(1)(1)得得: : ABAB=-2sin30=-2sin30+ +BCBCcos30cos30= 5.46KN= 5.46KN YF FABABF FBCBCG GFTX“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。解：解： 以AB及重物作为研究对象；

46、受力分析，画出受力如图；列平衡方程， 0X030cosBCAxFF，0Y030sinQPFFBCAy， 0)(FAMQPBCAD3m1m2mECAEPQDBFAxFAPDQBCBAyFCEA3m1mPDQ2mBCAyFFBCFAxE例.如图所示简易吊车，A、C处为固定铰支座，B处为铰链。已知AB梁重P=4kN，重物Q=10kN。求拉杆BC和支座A的约束反力。解得：kNFkNFkNFBCAyAx33.1733. 501.15030sinAEQADPABFBC00)(030sin0)(030cos0ABFEBQDBPMAEQADPABFMFFXAyBBCABCAx，FF00)(00)(030sin

47、0)(AEQADPACFMABFEBQDBPMAEQADPABFMAxCAyBBCA，FFF“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。平衡方程的其它形式平衡方程的其它形式基本形式 一矩式000omYX二矩式 ABx轴000BAmmX000CBAmmm三矩式 A、B、C不共线注意：不论采用哪注意：不论采用哪种形式的平衡方程，种形式的平衡方程，其独立的平衡方程其独立的平衡方程的个数只有三个，的个数只有三个，对一个物体来讲对一个物体来讲,只只能解三个未知量能解三个未知量,不不得

48、多列！得多列！“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o 例题1-12450ABD45450 0ADBAF FD DF FA AF FA AF FB BO O（）（）=0 =0 - -Acos45cos45=0 =0 B B lm2解解：“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。o 例题1-13MABCF FC CF FB BF FC CF FA

49、A解：对两半拱进行受力分析，画出受力图，对解：对两半拱进行受力分析，画出受力图，对ACAC：= = - -= = = =A= = = = 22baM22baM“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例例1-141-14已知：已知：F=15kNF=15kN，M=3kN.mM=3kN.m，求，求A A、B B处支座反力处支座反力解解：1 1）画受力图，并建立坐标系）画受力图，并建立坐标系2 2）列方程）列方程00AxxFFkNFMFFFMBBA113/)1523(0230)

50、(kNFFFFFFFBAyBAyy400“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。作业o 思考题（思考题（P45）n 1-61-12o 作业（作业（P47）n 1-21n 1-24n 1-25n 1-26“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。五五. .物系的平衡物系的平衡o刚体系统刚体系统若干刚体通过一定的约束形式连接起来的物体若干刚体通过一定的