力系等效定理及其应用
2014-04-29孙建强王维
课程教育研究 2014年2期
孙建强 王维
【摘要】本文对工程力学静力学的力系等效定理进行阐述,并利用一个例子对力系等效定理的实际应用做出了一些拓展,对静力学的一些基本定理的关联性做出一些讨论。对教师的教学和学生的学习提供一些参考。
【关键词】力系等效 力的作用效应
【基金项目】四川省精品课程西南石油大学《工程力学》课程资助。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)02-0165-01
工程力学作为一门专业基础课,对后续课程的学习和学生逻辑思维的训练尤为重要,在教学实践过程中,如何引导学生活学活用知识,培养学生的创造性思维,是学生终身发展的重要环节。
对于工程力学的静力学体系而言,一般来说分为三个方面:一、受力分析;二、力系简化及其应用;三、平衡条件及平衡方程,但就静力学而言其核心基本理论是:力系等效原理以及平衡力系定理。这里我们重点从力系等效定理加以讨论。
1.力系等效定理的原理阐述。
力系是否等效,是从物体受力产生的运动效应是否相同来说明的。首先物体受力后可能产生刚体运动,称为外效应;其次物体受力后还会产生变形效应,称为内效应。本文仅从外效应出发,来探讨刚体受力的运动效应。简单来说,刚体的二维复杂运动可以分解为平移和转动。则等效也从这两点出发就得到了两个力系等效的充分和必要条件:两个力系(力系(1)和力系(2),用上标表示)的主矢相等,对同一点的主距也相等。
该定理可表示为:F■■=F■■M■■=M■■……p>
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