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力矩的定义和计算-土木工程概论

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:移动效应可由力矢来度量,而转动效应则取决于力矩。O点称为力矩中心,简称矩心。由力的作用线和矩心O所决定的平面称为力矩作用面。在平面问题中,力矩规定为代数量,力使物体绕矩心逆时针转动时,力矩取正值;反之为负。力矩的单位是力的单位和长度单位的乘积,常用单位为N·m、N·mm等。图3-2力对轴之矩图3-3右手法则

力矩的定义和计算-土木工程概论

力对物体的外效应除移动效应外,还有转动效应。移动效应可由力矢来度量,而转动效应则取决于力矩。如图3-1所示,作用于扳手一端的力F使扳手绕O点转动。O点称为力矩中心,简称矩心。扳手绕矩心的转动效应不仅与力F的大小有关,还与矩心O到力的作用线的距离d有关。从矩心O到力F作用线的距离d称为力臂。由力的作用线和矩心O所决定的平面称为力矩作用面。在力学中用F的大小与d的乘积来度量力使物体绕矩心的转动效应,称为力F对O点之矩,以符号MO(F)表示。即

图3-1 对点之矩

如图3-2所示,在力的作用下,物体绕矩心O转动也可以看成是物体绕过O点与力矩平面垂直的轴线的转动,所以,平面内力对O点之矩可以看成是空间力对z轴之矩。力F对轴之矩用符号Mz(F)表示。

在平面问题中,力矩规定为代数量,力使物体绕矩心逆时针转动时,力矩取正值;反之为负。在空间问题中,力对轴之矩也是代数量,其正负用右手法则(见图3-3)来确定,即用右手握住转轴,弯曲的四指指向力矩的转向,拇指所指的方向如果与转轴的正向相同,对应的力矩为正,反之为负。也可以从轴的正向看,当力矩绕轴逆时针转动时为正,反之为负。力矩的单位是力的单位和长度单位的乘积,常用单位为N·m(牛顿·米)、N·mm(牛顿·毫米)等。(www.xing528.com)

图3-2 力对轴之矩

图3-3 右手法则

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