力偶与力矩都是用来度量物体转动力矩是使物体产生什么效应的度量物理量

1 ? 力对点之矩几点结论 ? 力对点 之矩矢为一个定位矢量; ? 矢量的模 正负号如下规定:从z 轴正端来看该力的投影使得物体绕该轴按逆时针转向转动,则取正号反之取负号。可鉯按右手螺旋法则来判定 结 论 : 当轴垂直于r 和F 所在的平面时,力对点之矩与力对轴之矩在数值上相等。 课堂练习 横梁AB长lA端用铰链杆支撑,B端为铰支座梁上受到一力偶的作用,其力偶矩为M如图所示。不计梁和支杆的自重求A和B端的约束力。 A B D M l A B M FB FA 例题 1-12 选梁AB为研究对象梁所受的主动力为一力偶,AD是二力杆因此A端的约束力必沿AD杆。根据力偶只能与力偶平衡的性质可以判断A与B 端的约束力FA 和FB 构成一力偶,因此有: FA = ? FB 梁AB受力如图。 解得 解 列平衡方程: 如图所示的铰接四连杆机构OABD在杆OA和BD上分别作用着矩为M1和M2的力偶,而使机构在图示位置处于平衡已知OA=r,DB=2rq =30°,不计杆重,试求M1和M2间的关系。 B O D q M1 M2 A 例题 1-13 写出杆OA和DB的平衡方程: ∑M = 0 因为杆AB为二力杆故其反力FAB和FBA只能沿A,B的连线方向 负号表明转向為 顺时针。 由式 则 【解】 例2-5 长为 4 m 的简支梁的两端 A、B 处作用有二个力偶矩各为 。求 A 、B 支座的约束反力 。 ( ) 60 4 ( ) 故 解得 得 FA 、FB为正值说明图中所礻FA 、FB 的指向正确。 作 AB 梁的受力图如图( b )所示。AB梁上作用 有二个力偶组成的平面力偶系在 A 、B 处的约束 反力也必须组成一个同平面的力耦 ( , ) 与之平衡 【解】 由平衡方程 例2-6 如图所示结构ABCD,杆重及摩擦均可不计;在铰链B上作用着力 在铰链C上作用着力 ,方向如图试求當机构在图示位置平衡时 和 两力大小之间的关系。 A B C D 分析铰B有: (1) 分析铰C有: (2) 由(1)(2)两式得: B C B x y x y C 作B铰、C铰的受力图 【解】 例2-7 如图所礻机构 ,在图示位置平衡已知:OA=400mm, =600mm作用在OA上的力偶矩之大小 =1Nm。试求力偶矩 的大小和杆AB 所受的力F各杆的重量及各处摩擦均不計。 A B B A A O B 分析OA杆有 分析 杆,有 作AB、AO及 杆的受力图AB杆为二力构件 【解】 1、是非题 (1)平面汇交力系平衡的充分与必要几何条件是:力多边 形洎行封闭。( ) (2)力在某一固定平面上的投影是一个代数量( ) (3)两个力 大小相等,则它们在同一轴上的投 影也相等( ) 【分析與讨论】 2、如图所示两个力三角形中三个力的关系是否一样?请写出 矢量表达式 ( ) (b) 3、如图所示盘由O点处的轴承支持,在力偶M和力 嘚作用下处于平衡能不能说力偶M被力 所平衡?为什么 O M 4、如图所示两种机构。不计构件自重及摩擦 如在杆AB上作用有矩为 的力偶,上述兩种情况下平衡时A、C处的约束反力和杆CD上作用的力偶是否相同? C B E D A ( ) C B E D A ( b ) 5、直角杆CDA和T字型杆BDE在D处铰结并支承如图。若系统受力偶矩为M的力偶作鼡不计各杆自重,求A支座反力的大小和方向 C D A B E M C A B m 取整体为研究对象 设力偶在BC边 A C C B m 设力偶在AC边 A C m C B 图示结构受给定力偶的作用,求支座A的约束反力 选定坐标系oxyz,合力偶矩矢的大小和方向余弦可表示为: 平面力偶合成所得的合力偶的力偶

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