《工程力学》——常见的力系及简化

发布网友发布时间：2024-09-28 05:18

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热心网友时间：2024-10-09 19:56

工程力学中，研究了力系的简化方法，主要包括汇交力系和力偶系的简化。汇交力系指的是所有力作用线交汇于一点的力系，可以进一步分为平面汇交力系和空间汇交力系。简化方法包括几何法和解析法，前者通过矢量和得到合力，后者则关注投影定理。汇交力系平衡的条件是合力为零，而三力平衡定理则阐述了三力共面且不平行时的平衡条件。

力偶系由作用在刚体上的力偶组成，分为平面力偶系和空间力偶系。简化结果为力偶，且空间力偶系的合力偶矩等于各分力偶矩的矢量和。力的平移定理指出，力可以移动到刚体内任意点，但需附加一个力偶。平面力系中，各力作用线在同一平面内，简化后通常包含一个主矢量和主矩，平衡条件根据主矢量和主矩的情况有所不同。

物体系统的平衡状态取决于外力和内力的平衡，静定问题的未知数可以通过独立平衡方程求解，而超静定问题则需要额外的分析。平面静定桁架分析中，常用光滑铰链连接和节点集中外力的假设简化计算，各杆通常只受轴向力，内力分析方法包括节点法和截面法，后者利用平面力系的平衡方程求解。