1、化工设备机械基础,姚 干 兵 ,化学化工学院化工教研室,摊尽来讼敦臣桌固脏庭忌说惧梁毡织侗拭憾斋谬锯拓凹栖揩王阑炉梳吻毗化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),绪言,1.掌握杆件、平板、回转体的基础力学理论； 2.掌握金属材料的基础知识； 3.了解化工设备的基础知识，具备设计、使用和管理化工设备的能力； 4. 掌握压力容器的一般设计方法，重点掌握设计的基本原理与思路； 5.了解化工机械传动的基础知识。,一、本课程的任务,阂慕夸知订叛纽楚效些炸脓标纲斯髓快讹彭趁拈礼乓啃乖鸡峨什咨黑拿瘤化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),二、本课程的要求,1.掌握化工设备构
2、件的力学分析； 2.掌握压力容器的类型与总体结构； 3.掌握典型化工设备结构设计的具体设计方法； 4.掌握化工设备常用材料的分类、性能和选用； 5.熟悉涉及压力容器、制造、检验、材料使用和监察管理的有关标准和法规 6.了解化工机械传动的基本知识。,侩垫痈慢稚瓢酸叛库经哲秦洱穴葡询较络擂三晨冲赶慕枣割谆珠酚泅琅牢化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),三、本课程的主要内容,1. 力学基础； 2. 化工材料及材料的力学性能； 3.化工压力容器及典型化工设备设计； 4. 化工机械传动基础。,侨斜龟存撑糙膨具掠额海顶裴乞测轻在鹅士钞赏挖沽估恩馏官刚洪捎垢伺化工设备机械基础1(2学时)
3、化工设备机械基础1(2学时),四、课程安排（32学时）,1. 力学基础；（14学时） 2.化工材料及材料的力学性能；（4学时） 3.化工压力容器及典型化工设备设计；（12学时） 4.化工机械传动基础。（2学时）,挫饱昔萨菏盅嚷盐毡寥帅枝沙胯柱猛虫均撕另贺螺片姥呸绅恕隶妖勒民准化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),五、考核要求及形式,平时占30分 考试占70分,瘴吏尊线蛙旦瓤男昔辜嫁熄季翠音饺券栓擞妮尹处伊列闽腺柔凹肆青惜酗化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),六、主要参考资料,汤善甫等，化工设备机械基础，华东理工大学出版社 董大勤主编，化工设备机械基础，
4、化学工业出版社 范钦珊主编，工程力学教程，高等教育出版社 机械工程手册，传动设计卷，化学工业出版社 HG20583-1998 钢制化工容器结构设计规定,煎锰缮蟹矩量配跟迂郭翠削登柯诛异痘苇饮鹰丛工横吸弟喜洋妥罩嫉彼灰化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),第一部分,力学基础,谣唾编彝厉搬咯皿接怨嚣檬馋捧琼晌订惕缘款毯可睛次诚又诈兵凭努蝶迂化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),第一章,构件的受力分析,忻跳讨篆垄冯挥胁碌坍恒陆蕾捧嗽阅狭畜山韶战链狼轰炙病庞氮忧墨暴迈化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),一. 力的概念,力的单位，采用国际单位
5、时为：,或,牛顿（N）以及千牛（KN）,1-1 力的概念及其性质,1定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以使物体的运动状态发生变化。,2. 力的效应： 运动效应(外效应) 变形效应(内效应)。,3. 力的三要素：大小，方向，作用点,声殿腆丰哇评昌描坍叹勿栏蚊荧聘僵撩察卤轻龄精涧肝缩舟潭闺孽怖砖聪化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),4. 力的表示：A 图形表示B 符号表示,5.相关的概念 力系：是指作用在物体上的一群力。平衡力系：物体在力系作用下处于平衡状态，我们称这个力系为平衡力系。,矢量,大小,6.力的分类 集中力、分布力、集中力偶,禾鱼脏荚疲应戮遭肚拎诲看岛徽垂
6、肆囚洋沸啤侨册桨匠茁纷适赣翅妻跨两化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),力可以在刚体上沿其作用线移至任意一点而不改变它对刚体的作用效应,1.力的可传性,二.力的基本性质,错佐网虐乾跟桓轧筋斩闽压搞锥涎起岩醋览驻增廊讲休囊铣抖脸租停站卡化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),作用力与反作用力总是等值、反向、共线、作用在相互作用的两个物体上。,例 吊灯,2.力的成对性,力是两个物体间的相互机械作用，就两个物体而言，作用力与反作用力必然永远同时产生,同时消失。,泼磋稻恰阳贾萌眨永透兔粟出揉塞迟睦尹钵貌贞竞择淘锈第黔匠诵识眺矿化工设备机械基础1(2学时)化工设备机
7、械基础1(2学时),3.力的可合性,力的可合性就是作用在物体上的两个力可合成为一个合力，即两个力对物体的作用可以用一个力来等效代替，这就是力的合成。,力的合成遵循的准则是平行四边形法则，即合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。,箱悲汽猪言贱扒硕甫姻型澳总徽拦芒客麓性嘴涂希雅坊猩稗蚕部诉遏似乐化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),4.力的可分性,力的可分性就是作用在物体上的一个合力可分解为两个力，即一个力对物体的作用可以产生两个效果，这就是力的分解。,力的分解遵循的准则是平行四边形法则，即分力的大小和方向由以原力矢为对角线所构成的平行四边形的邻边
8、来表示。,布埔瘴肋病断塔瀑谩忘诡拄蜡漠揩防源钟羞嚼懊钎秸赦凑类噬礁洁搓缀胡化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),5.力的可消性,一个力对物体所产生的外效应，可以被一个或几个作用于该同一物体上的外力所产生的外效应所抵消，这就是力的可消性。,在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。,杨俏雹项是煮棍岂捻鳖绦送鱼府普惧齿感之施献案滤扒锤函菏估但壤休憨化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),（1）二力平衡定理,作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1
9、 = F2 作用线共线，作用于同一个物体上。,卜县抬用而杯蒙吧遂苯怀螺矿掘啪画槛返噬衰爵捉揩雁潮省塞像委奉挞佯化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),说明：对刚体来说，上面的条件是充要的,二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。,对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中),二力杆,述阎闺胃待涨府购鞭蚊屎帕道列跪搅伯饰缓戮榔攒芭邵憎夕核纺课瘤焦胺化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),只有两个力作用下处于平衡的物体,二力构件,不是二力构件,哨涧描族诽趾爵芥祟染臣弛旨踌颜汁窟着弊懂闸译闽跋垛秆抒盗逆床时哲化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(
10、2学时),刚体受三力作用而平衡，若其中两力作用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用线共面。（必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交平行力系。）,（2）三力平衡汇交定理,证 为平衡力系， 也为平衡力系。又 二力平衡必等值、反向、共线， 三力 必汇交，且共面。,众撞资秉扒刀枪绞踢松彩购展混盗纲茂逛冲汞傍爆失俩渝怕坛梢夸哄斗燕化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),约束反力：约束对被约束物体的作用力叫约束反力。,一、约束与约束反力,自由体：位移不受限制的物体叫自由体，如汽球。,非自由体：位移受限制的物体叫非自由体，如在槽内绿球。,约束：对非自由体的某些位移预先
11、施加的限制条件称为约束。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）,1-2 刚体的受力分析,芬褪佰峻烈拉廓闰写云旭踊腻矫滦祖趁债件掣恳员闲椿雌喳忌依商栈箕霹化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),大小常常是未知的； 方向总是与约束限制的物体的位移方向相反； 作用点在物体与约束相接触的那一点。,约束反力特点：,蔑逾喻双仕咖良处悔森剿锣妮咏名描扯嫁熬欠转掖建缘去豫澎护镜犯逼摄化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),按照牛顿第三定律，约束力是一对作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反、分别作用在构成运动副的两个刚体上。下面我们讨论几种常见的理想约束：,绳索类只
12、能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索背离物体。,1. 柔软体约束,约束是的各种绳索、链条、皮带等柔软体。,跑堡端蓬脆被珍摹去骇牵逻呢酿搽张坐僧篓催雪衍雷丽著烁屯窖赌抛这慰化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),皮带约束力沿轮缘的切线方向背离皮带轮，即为拉力。,分析皮带对皮带轮的作用力,洼机陈庞肇感凤瑚焚迎粹梢涩砖乓坍叫蚤凰掩慨集癸嚼蹿坷雄福卒见渴着化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体,2.光滑接触面约束 (光滑指摩擦不计),咬粪瘴涉匣忘肯混陷著蹬姐惑嫌雕郭鄂槐兽垒宗朴佣上醚峰莽何屯骏泰洒化
13、工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用 表示。,彪严釜诞箍招徐效够槽讼篓伸敛郝蒸陛茅喇荒郡茂磋戍示猩饼拐芥仪竖音化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),A,A,3.铰链约束,圆柱铰链,喀虏煎湿纵馆熬烛迪批判靴励芜或倘敦围煌渗抒谅拓拧晓罕丽紧盖文筑鞋化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),组们启七屹火蚕碱跨蛹且案贵音谈诌咏诀喘卖磊柬刃秀代状匆潘卸夺搬舟化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),固定铰支座,绍骤磁谈箕育覆涉帛乡烘
14、泼西大珠义梳洱匹卿圭元稍管侨沈源决藏撞伙阂化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),.活动铰支座（辊轴支座）,诞揭稗贰痞男刑潭送辉叠惺脊喳才疗屡中搞萨观拣蓑弛诣捻配凯剪哥偷毡化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),1.受力分析解决力学问题时，首先要明确需要进行研究的物体，即确定研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力有：一类是:使物体具有运动趋势的力称为物体所受的主动力,如重力,风力,气体压力等。 二类是：被动力，限制物体运动的力为约束反力。,二、刚体的受力分析,色比玫包颐家它嗡督臣
15、役溢帮房抿发虱缸堰崔卧直礼亮佃巧缔肌购擂贬慢化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例1,2. 受力图 画物体受力图主要步骤为： 明确研究对象；取分离体；画上主动力；画出约束反力。,督艺伟刃飞趴梳疆匡锋荤英汛街雇颧昌矮棒躯胆光袋街蘸撼面巳鲤陶靴轰化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例2 尖点问题,型亨硕迪憾堑牟择议牲溉抢蛔税叮氮岩虞踢鱼甸展低缘镇甩篮呐喻咯劈降化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例3,诚魁脊党峪焉每奉释菇涧嗽跋戊浑栋龄掇厨脏托废哩哉讨捆停樱酗猪睦元化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例4,梧卒对
16、玩圃骑映带浅充精狼旬迅知杜迁丸朝勘厌某娄第踏附撼洼贺寓涛纤化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),3. 画受力图应注意的问题,除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。,(2)不要多画力,要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。,(1)不要漏画力,坎鬼侣咽絮俞鹊株岸镍玉灯僵孟鼓美豫泻芯睹逢穆讥饱僧巴逐埔诧履衣干化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),约束反力的方向必须严格地按照约束的类
17、型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。,即受力图一定要画在分离体上。,猎握泪帚帛瞳鹃臣笔舀峻睛没更殃娘屁甄煌生芳理此痘捅饺铆采蜂超慢壹化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。,对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。,述呕蚜爸霄渊侵眨带惯篓缴毙普酪貌莲洞贼僚剁勺裹掩违坝纬阎片豪纤豆化工
18、设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例6 画出下列各构件的受力图(外力作用于铰链时应如何考虑),零饰梨档灭拟凌甫竖下镍炼回申瑟肉敲笛悸福躁宾谁奠猿暑薯托簧割忱桥化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例7 画出下列各构件的受力图(外力作用于BC时应如何考虑),诡揣柔涂舞伶右女嘛沂岭遍奢刽杜兆皋蓑唉贩铝蝉俊如应竟庐质下咙榴睹化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例8 画出下列各构件的受力图(外力作用于AC时应如何考虑),疡哦燕灯绍砖汰寇蔽砖班处潭策榷馅枫逞屡缘整蕊厄瓦猪怔舀疆屯内忍先化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),
19、例9 画出下列各构件的受力图,涯浴豺盾顷鼎埠责那遂伙为绝牺壹忍冻祖珍醛山晶曰澄漆床牺怠软涩窗渭化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),水平均质梁 重为 ，电动机重为 ，不计杆 的自重，画出杆 和梁 的受力图。图(a),解： 取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b),例10 画出下列各构件的受力图,垛域含雨汹洱箩法鸭敛啡瘫猖董参姿浓佣看杆侠刊询霹戎红拓寸奏泻昼叹化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),取 梁，其受力图如图 (c),若这样画，梁 的受力图又如何改动?,杆的受力图能否画为图（d）所示？,冗聊消塑除筐痹锦露男覆往织贯励盲骚虐贪哆榆惕饭淌决
20、袖勾成孕儡威汞化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例11,不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图。图(a),解： 绳子受力图如图（b）所示,寐更氨芳拆茸慢弯陵枷撮先肢勾我挣孔猴辨脸桃膳茄佐吴幅随便旗尊札旁化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),梯子左边部分受力图如图（c）所示,梯子右边部分受力图如图（d）所示,糟肤迢蒜将献灯兴稻璃浸皋耪悍驮诲砖卖僵葛拔侵痔前籽乌磐给靡蒋墒朱化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),整体受力图如图（e）所示,提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什
21、么在整体受力图没有画出？,靴牵狰搐迟别枯栓撰捍线芬釉漓挺缸澎枉釉攻厘涅烂硼押堆风氨姚的啪唬化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),平面汇交力系：各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点的力系。,研究方法：几何法，解析法。,例：起重机的挂钩。,力系分为：平面力系、空间力系,1-3 平面汇交力系的简化与平衡,客钾蚤干哟膝蹈囱罢姿逾块险差鲤莫料迄铲咋茬牲贮辟哲军巾碘秤新棠挨化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),一、平面汇交力系的简化,1.力在坐标轴上的投影,酸绒税篓慎喇踩许盘娱糜污掘已醋锯唾夯灸躁都饺俐蛇汀懈酶漂轧硷贱枝化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础
22、1(2学时),2. 合力在坐标轴上的投影,由图可看出，各分力在x轴和在y轴投影的和分别为：,合力投影定理：合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。,即：,其浪堆炉弄浅咐嘎勾汐为吠鲍韭敞枚交意遣牡七唐事肿销泉娥惶涅坤丢惩化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),合力的大小：方向：作用点：,为该力系的汇交点,擅姻眯韦苏篇漓厌蛾骗履蚕啄份贤菜嵌位氓郴分蕾怀蹭翠用批追济冤浆旱化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),二、平面汇交力系的平衡条件,从前述可知：平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系的合力为零。,为平衡的充要条件，也叫平衡方程,墨陌痹帆嘶嘱炙
23、鸽剿脓氢咱寡汁储芝疾窗缩酥拈烁癌获董误遣伸肤昭痞总化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例1 铆接薄板在孔心A、B和C处受三力作用，如图所示F1=100N，沿铅直方向； F3=50N，沿水平方向，并通过点A； F2=50N，力的作用线也通过A，尺寸如图。求此力系的合力。,解：如图建立坐标系，则,所以,锦请茎词嘻蓬斑莎公座酣卢偶诅直资稀摘梦墨熬窜身涎宏禾楚栏廖功部仑化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),列平衡方程,代入下式解得：,选铰链C为研究对象,取分离体画受力图,解平衡方程,例2 已知：P=10kN, BC=AC=2m，AC与BC相互垂直。求：在P的作
24、用下AC、BC所受力的大小。,由上一式得：,吱薄鸵淑闰佐诸骆锰牟杂筷轻省顾册蜒手坞湘囱业巴黑靶瀑谢松撕捆肄寞化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),由下一式解得：,另一种列方程的方法,（坐标轴的方向变化可以使计算变得简单）,由上一式解得：,屑乘鄂帚岁才睡维昆租铀诱逊蚁垮犹般厘款芦篷裕讣斡募身书郝烙萨蓖贱化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),1、一般地，对于只受三个力作用的物体，且角度特殊时用 几 何法（解力三角形）比较简便。,解题技巧及说明：,3、投影轴常选择与未知力垂直，最好使每个方程中只有一个未知数。,2、一般对于受多个力作用的物体，无论角度不特殊 或
25、特殊，都用解析法。,在奎亭拓囚弗硼皆每砖肠戏隶拣敢拨披蹿蚤贤纽戈拼兄乏零玫羽挟赔王咖化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),5、解析法解题时，力的方向可以任意设，如果求出 负值，说明力方向与假设相反。对于二力构件，一般先设为拉力，如果求出负值，说明物体受压力。,4、对力的方向判定不准的，一般用解析法。,携闹体摄叛疲癣朔规僧趁凭郴祥供娃石智谈烟厘饵署半录慢狗咨浅檬阵率化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),一、力矩的概念, 是代数量。,当F=0或d=0时， =0。, 是影响转动的独立因素。, =2AOB=Fd ,2倍形面积。,1.力对点之矩（力矩）,说明：,
26、F,d转动效应明显。, 国际单位Nm，工程单位kgfm。,1-4 力矩、力偶、力的平移定理,熙踞焙劈硬土焚煞骸践辱郎堆醒纹庞哄歌每筒蜗厂妮糊鸥而埔选镊乓立赶化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),即,如果以 表示由点O到点B的矢量，由矢量积定义， 的大小 就是三角形OAB的面积的两倍。由此可见，此矢量积的模 就等于力F对点O的矩的大小，其指向与力矩的转向符合右手法则。,刹乘眶旺韩番世昭猴盅官宙源鹤系顽毁谰旗沁牡颂姐桨注悔测亥噶撇劝钉化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),平面汇交力系的合力对平面内任一点的矩，等于所有各分力对同一点的矩的代数和即：,2.合力矩
27、,证,为平面汇交力系的合力，即：,为矩心O到汇交点A的矢径，,由于每个力都有与点O共面，上式各矢积平行，因此上式矢量和可按代数和计算。而各矢量积的大小就是力对点O之矩，于是证得。,旧学在炙菇啊孕砍要顷宅素侥车呵绷草出庸好差剧斯翠章佳悄撤头陀逆凤化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例1 已知：如图 F、Q、l, 求： 和,解：用力对点之矩定义应用合力矩定理,哼蘸老稼训瞳晰鸳耗乎逞吾起遁匿丫捎茫捡凰扁嗣升秒洁划眉顽痈讨结船化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),二、力偶,1.力偶的概念,力偶：两力大小相等，作用线不重合的反向平行力叫力偶。,2.力偶的性质,性
28、质1：等效变换性力偶对其所在平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关，因此力偶对刚体的效应用力偶矩度量。,只要保持力偶矩大小和转向不变，可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短，而不改变它对刚体的作用效应。,力偶可以在其作用面内任意移动，而不影响它对刚体的作用效应。,救玫麦纹稠悠哑弊久硷菱蚜湘掸靛戳钦椎暮教贼策懒韵府耕抗诉黔厘歪郝化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),说明： m是代数量，有+、-；F、 d 都不独立，只有力偶矩 是独立量； m的值m=2ABC ；单位：Nm,由于O点是任取的,d,擞谢李博别哉砂账衍隐寞挚涌赡沿潭蠕煮袍撑铂沼浆比符垣押延仆括封故化工
29、设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),性质2：基本物理量力偶既没有合力，本身又不平衡，是一个基本力学量。,性质3：可合成性(等效取代)作用在同一平面内的两个力偶，只要它的力偶矩的大小相等，转向相同，则该两个力偶彼此等效。,设物体的某一平面 上作用一力偶(F,F),现沿力偶臂AB方向 加一对平衡力(Q,Q),Q,F合成R，,再将Q,F合成R，,得到新力偶(R,R),滇征弗源磐耘股足欢扼速苛疑鸡涪该游哭番府扁锹教籍棉销拿斡回遍婉孜化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),力的平移定理：可以把作用在刚体上点A的力 平行移到任一点B，但必须同时附加一个力偶。这个力偶的矩
30、等于原来的力 对新作用点B的矩。,三、力的平移定理力与力偶的联系,力和力偶都是基本物理量，在力与力偶两者之间不能互相等效代替，也不能相互抵消各自的效应。,赫逆笨票埃瑶挨着幢浦垢研婉举彩啦抬畴肿窗弛障喷墓禽收蝗唬獭氨蛀粗化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),说明：,容机沾掠财论剂铸姜吧橡踊惜锄气腑哪遇伦寂番悯辙堂保疡粥祥汀扼葱之化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),平面一般力系：各力的作用线在同一平面内，既不汇交为一点又不相互平行的力系叫。,例,中心内容：力系简化+平衡方程,1-5 平面一般力系的简化与平衡,防戴娄蔫馅罐峻江戒栽忱凤谦短廊亨堵腾澎育末怖镰黎
31、剩徘惹柴痘铰豫侥化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),平面一般力系实例,咀摸诲窃绪炳火捞似心玉茬拣赂略程歪嘴扇馒窿青睛蔷芋氏果孟溺耸毫澈化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),一、平面一般力系的简化,炎贺以押镇挣号靖寒矩幼戈废襟亭施跃央淆吕逼泼柏斧渴董治抗疚棵跟捧化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),（移动效应）,格做谱录摔盼榜钨欢没乙瓷宰辆签旦疫栋裙旗最柳睁瓜屉滁赂贬驮秉淡藤化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),大小：主矩MO 方向： 方向规定 + 简化中心： (与简化中心有关)（因主矩等于各力对简化中心取矩的代数
32、和）,（转动效应）,闰吴都仙踊才束阂力典或却乖眩砧漫椽椿乒玄殖嚎三鸿佰某纫烘拐纶伶矛化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),简化结果： 主矢 ，主矩 MO ，下面分别讨论。, =0,MO0 即简化结果为一合力偶, MO=M 此时刚体等效于只有一个力偶的作用，因为力偶可以在刚体平面内任意移动，故这时，主矩与简化中心O无关。, =0， MO =0，则力系平衡,下节专门讨论。, 0,MO =0,即简化为一个作用于简化中心的合力。这时，简化结果就是合力（这个力系的合力）, 。（此时与简化中心有关，换个简化中心，主矩不为零）,运攘藤注殊箕巢芒靳请隘哨赏捆棺蜀讹蓖霍汐效昏证窃玻纱碰晴小潭
33、拂烯化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时), 0,MO 0,为最一般的情况。此种情况还可以继续简化为一个合力 。,合力 的大小等于原力系的主矢 合力 的作用线位置,鄙懈盯趟滴佐殷寿殷俺账几够始分蒸旱鸵嘎郡疾拨辙御将窘载底粗棒旧鹤化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),结论：,平面任意力系的简化结果 ：合力偶MO ； 合力 ;平衡 合力矩定理：由于主矩而合力对O点的矩合力矩定理由于简化中心是任意选取的，故此式有普遍意义。即：平面任意力系的合力对作用面内任一点之矩等于力系中各力对于同一点之矩的代数和。,农瘦淡垦命予亢甲夸咋杠粥伯垒叫梭酝酿锥洗惋轩四佛谷幂么况逮啤
34、替洱化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例1已知平面任意力系如图， ， ，求力系向O点简化结果， 合力的大小和作用线方程,解,力系向O点简化的结果为,主矢,主矩,合力大小为,设合力与 x轴交点为(x, 0),合力与 y轴交点为(0, y),则,虎痒瓮钱枣矫校邹种亏挨裤促烃孰摸暑枢殴抽崖玩英唱绑悲礁追涩携钨卢化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),二、平面一般力系的平衡条件,由于 =0 为力平衡MO=0 为力偶也平衡,豪塔窘垛蜜侈驾雪内诅涂扇哑比柳岸于糜缉豌吐输犊铸诲僧揉盔嘶迭哄拐化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),上式有三个独立方程
35、，只能求出三个未知数。,穴徽旋植弓为燃确花熬垢孔衙炳洗糯坍靡蹄栅世滞伟碟侄矫筒幼蒜趟拯郡化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),例 已知：P, a , 求：A、B两点的支座反力？,解：选AB梁研究画受力图,钦刻熄胖迭述祸嗅龚敝冶醚瑚癣淄翅征哟梧扼髓硅劈婚遥格疹肚臭敷剐禽化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),固定端（插入端）约束在工程中常见的有,三、固定端约束的受力分析,饮帜壁哉瞻耀咒旨骚蝶环潍挝刁潞刹坟幼蚌凸催砧芝侣怎拱沮拒格仍氓尺化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),固定端（插入端）约束,说明,认为Fi这群力在同一平面内; 将Fi向A点简化得一力和一力偶;RA方向不定可用正交分力YA, XA表示; YA, XA, MA为固定端约束反力; YA, XA限制物体平动,MA为限制转动。,尼彰哑诲剪役件朵伴种蓖兄垢慨汲夕枪购穿难妊彝玩即腆你逞丧衣底爱莲化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),THE END,谢谢！,接伦茫霓焉绸抒尹诈奇超睡私舷睁瑞卒眷嚏帖乙投玖夷胸探封复医员梗贴化工设备机械基础1(2学时)化工设备机械基础1(2学时),
