理论力学驻课笔记(四)

日期:2021年9月17日

地点:一号楼

这一节课是刚体平衡这一章的收尾。

上节课引入了力偶、主矢。这一节课提出了一个更为一般的问题,即空间一般力系简化到最后,究竟可以简化成什么形式?\(\mathbf{F}_1, \mathbf{F}_2, \mathbf{F}_3… = ?\):

  • F=0; M=0 平衡力系
  • F!=0; M=0 合力
  • F=0; M!=0 力偶
  • F!0; M!=0 这时候分两种情况:\(F \perp M\) 可简化为合力,如果不垂直,平行的部分无法与力合并,最终简化为力螺旋。

由此,力系的平衡条件:

FM
空间一般力系33
空间共点力系30
空间平行力系12
平面一般力系21或者1+2 0+3二矩式三矩式
平面平行力系11
力系对应的平衡方程的个数

以上的选取并不是唯一的,可以由矩的平衡代替力的平衡,但是要满足一定的空间关系:线性无关。

随后举了很多直升机的例子。问题:四轴旋翼机相邻的电机是否可以朝着相同方向旋转?我的理解:可以,但是不稳定。一旦倾斜,无法向间隔式的螺旋桨那样仍然矩平衡。

两个连杆的受力分析:如何用一个方程解一个未知量。

三维结构的受理分析:例子 取合适的轴取矩或者对某一点取矩

固支结构的受力分析:与材料力学内容相结合。

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