理论力学课件第1章力系的简化.pptx

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1、理论力学ppt课件第1章力系的简化2023REPORTING力系的基本概念力系的简化方法力系的平衡条件力系的向心力和离心力力系的简化应用实例目 录CATALOGUE2023PART 01力系的基本概念2023REPORTING力系是由一组力矢量构成的集合，这些力矢量作用于同一刚体或相互关联的刚体系统上。定义根据力的作用点与方向，可将力系分为汇交力系、平行力系、任意力系等。分类力系的基本定义 力系的基本性质力的合成与分解根据平行四边形法则或三角形法则，可以将一个力系中的多个力矢量合成一个力矢量，反之亦可将一个力矢量分解为多个力矢量的组合。力矩力矩是描述力对刚体转动效应的物理量，由力的大小、方向和

2、矩心位置共同决定。力的作用线力的作用线是指通过力的作用点并垂直于力作用方向的直线，决定了力的方向和大小。所有力的作用线都汇交于一点的力系，如通过滑轮的绳索所受的力。汇交力系平行力系任意力系所有力的方向平行且相等的力系，如均匀分布的载荷。既非汇交也非平行，可以包含多种复杂情况的力系，如固定在斜面上的物体的重力。030201力系的分类PART 02力系的简化方法2023REPORTING将多个力按照平行四边形法则进行组合，得到一个合力。力的合成将一个力分解为两个或多个分力，满足平行四边形法则。力的分解力的合成与分解描述力对物体转动效果的物理量，等于力和力臂的乘积。力矩根据转动轴的不同，可以分为定轴

3、力矩和相对力矩。力矩的分类根据力和力臂的大小，计算出力矩的大小和方向。力矩的计算力矩的概念及计算由两个大小相等、方向相反且不在同一直线上的力组成的组合。力偶根据力偶的方向，可以分为正向力偶和反向力偶。力偶的分类根据两个力的大小，计算出力偶的大小和方向。力偶的计算力偶的概念及计算一个力可以等效地移到任意点，但必须同时附加一个与原力大小相等、方向相反的平行移动分力。在分析静力学问题时，可以将力平移到物体的重心或任意方便的点，简化问题的分析。力的平移定理平移定理的应用力的平移定理PART 03力系的平衡条件2023REPORTING平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态。平衡条件力系中所有力的矢量

4、和为零，即合力为零。平衡状态与平衡条件平衡方程的建立根据平衡条件，列出关于未知力的代数方程。平衡方程的求解通过代数方法求解未知力。平衡方程的建立与求解平面力系的平衡条件平面力系作用在平面上的力系，其作用点可以在该平面上任意移动。平面力系的平衡条件平面力系中所有力的矢量和为零，即合力为零。PART 04力系的向心力和离心力2023REPORTING计算公式F=m*v2/r，其中F为向心力，m为物体的质量，v为物体的线速度，r为圆周运动的半径。向心力物体受到的力，使物体沿着某个中心点做圆周运动。应用场景在分析卫星绕地球运动、火车转弯等问题时，需要考虑向心力。向心力的概念及计算当物体做圆周运动时，如

5、果速度过快，物体可能会离开圆周轨道，这种现象称为离心现象。离心现象物体受到的力，使物体离开圆周轨道。离心力离心力与向心力的关系123F=m*v2/r，其中F为离心力，m为物体的质量，v为物体的线速度，r为圆周运动的半径。计算公式离心力的计算公式与向心力的计算公式相同，但方向相反。注意在分析离心分离机、离心干燥机等设备时，需要考虑离心力。应用场景离心力的计算方法PART 05力系的简化应用实例2023REPORTING刚体平面运动刚体在平面内的运动可以简化为平移和旋转，通过力系简化可以分析刚体的平衡状态和运动状态。平面连杆机构平面连杆机构广泛应用于各种机械系统中，通过力系简化可以分析机构的运动特性和受力情况。平面力系的简化实例空间力系的简化实例空间刚体的运动涉及到三个维度的平移和旋转，通过空间力系简化可以分析刚体的平衡状态和运动状态。空间刚体运动空间连杆机构在机器人、航空航天等领域有广泛应用，通过空间力系简化可以分析机构的运动特性和受力情况。空间连杆机构VS在机械设计中，通过力系简化可以分析机械结构的强度、刚度和稳定性，优化机械设计。建筑结构分析在建筑结构分析中，通过力系简化可以分析结构的承载能力和稳定性，确保建筑安全。机械设计实际工程中力系简化的应用THANKS感谢观看2023REPORTING