当前课程知识点:工程力学(面向船舶工程类专业) > 模块2 静力学基础 > 2-3 力矩 > 教案
在物理学中我们曾经接触过力矩的概念,通过分析杠杆,引入力F对固定支点O的矩,如图1-17所示,记为m0=±F·d,O点称为矩心,d为力臂,M0为矩。它是力F使物体绕支点O转动效应的度量。
在物理学中我们曾经接触过力矩的概念,通过分析杠杆,引入力F对固定支点O的矩,如图1-17所示,记为m0=±F·d,O点称为矩心,d为力臂,M0为矩。它是力F使物体绕支点O转动效应的度量。
一切皆与以前所学相同。
但要说明两点:并规定:绕矩心逆时针转动为正,反之为负。
在本任务的研究中,上述内容仍有定义,称为力对点之矩,简称力矩,记为
(1)力矩的概念不仅适用于描述力对有固定支点的物体的作用效应,也适用于描述力对没有固定支点的物体的作用效应;或者是描述力对有固定支点的物体上固定支点以外各点的作用效应。也就是说,矩心也可以是固定点或者是可转动的支点,也可以是物体上或者是物体外是任意一点。
(2)在平面问题中,力矩是代数量,单位为N·m或kN·m。在空间问题中,力矩实际矢量,但其物理意义与平面问题基本相同。
由力矩的定义和公式(1-6)可知:
(1)当力的作用线通过矩心时,力臂值为零,则力矩值为零;当力的大小为零时,力矩值为零。
(2)力沿其作用线滑移时,不会改变力矩的值,因为此时没有改变力和力臂的大小及力矩的转向。
我们已经知道力对点之矩的概念。如图1-18(a)示,记为mo( F )=±F·d。(图示为正)
实际上,在力作用面内,力对点之矩就是指力对通过该点并垂直于其作用面的轴之矩,如图1-18(b)示。即
力对轴之矩是代数量,其正负号表示转向,按右手螺旋定则来判定;右手握拳,四指与转向一致,此时若姆指方向与坐标轴正向一致,则力对轴之矩为正;反之为负。
力对轴之矩的单位与力对点之矩的单位相同。
根据上述定义,显然可得出如下结论:
(1)当力的作用线与轴相交时,既d=0,力对轴之矩等于零;
(2)当力的作用线与轴线平行线时,即F=0,力对轴之矩等于零。
即:与轴共面的力,对该轴之矩为零。
-1-0 模块概要
--学习目标
-1-2 工程力学的概述
--教案
--教学视频:引论
-2-0 模块概要
--学习目标
-2-1 静力学基础知识
--教案
-2-2 力的投影与分解
--教案
-2-3 力矩
--教案
--教学视频:力矩
-2-4 力偶
--教案
--教学视频:力偶
-2-5 力的滑移与平移分析
--教案
-作业01:静力学基础知识
-2-6 工程常见约束分析
--教案
-2-7 构件受力分析
--教案
-2-8【实例分析】- 柴油机活塞连杆系统的受力分析
-作业02:构件的受力分析
-3-0 模块概要
--学习目标
-3-1 平面汇交力系与平面力偶系
--教案
-3-2 平面任意力系
--教案
-作业03:平面力系知识
-4-0 模块概要
--学习目标
-4-1 空间力系分析
--教案
-4-2 重心与形心分析
--教案
-作业04:空间力系
-5-0 模块概要
--学习目标
-5-1 材料变形与构件基本变形
--教案
-作业05:构件承载能力分析基础
-6-0 模块概要
--学习目标
-6-1 杆件拉伸与压缩变形特点
--教案
-6-2 拉压杆件横截面上内力分析
--教案
-6-3 拉压杆件的强度分析
--教案
-6-4 拉压杆件的刚度分析
--教案
--拉压杆件刚度分析
-作业06:杆件拉伸与压缩变形
-7-0 模块概要
--学习目标
-7-1 轴向载荷作用下材料的力学性能
--教案
-作业07:金属材料的力学性能分析
-8-0 模块概要
--学习目标
-8-1 弯曲变形特点
--教案
-8-2 弯曲变形横截面内力分析
--教案
-8-3 弯曲变形横截面上应力分析
--教案
-8-4 弯曲变形强度准则与应用
--教案
-作业08:弯曲变形分析
-9-0 模块概要
--学习目标
-9-1 压杆稳定性基本概念
--教案
-9-2 压杆稳定性设计
--教案
-作业09:轴向压缩杆件的稳定性
-10-0 模块概要
--学习目标
-10-1 圆轴扭转横截面上内力分析
--教案
-10-2 圆轴扭转强度准则与应用
--教案
-10-3 圆轴扭转刚度准则
--教案
-作业10:圆轴扭转变形
-11-0 模块概要
--学习目标
-11-1 剪切与挤压实用计算
--教案
-作业11:连接件强度
-结业考试