matlab转矩方向,判定力矩正负方向的简易方法

工程力学中的概念和计算原理都比较复杂而抽象&＃xff0c;对于初学者学起来很枯燥&＃xff0c;尤其对工程实际的认识几乎是空白。对缺少空间想象能力的人来说&＃xff0c;在分析力矩方程求解未知量时&＃xff0c;在力矩的正负方向判定时容易混淆。列平衡方程求解约束力&＃xff0c;是静力学部分的重点&＃xff0c;若不会解力矩方程&＃xff0c;将影响内力、应力的学习&＃xff0c;最后难以进行杆件的强度、刚度、稳定性的设计。

因此&＃xff0c;在学习工程力学时&＃xff0c;有时应对其内容进行优化&＃xff0c;让力学知识与其他相关专业知识相结合&＃xff0c;使其容易接受&＃xff0c;消除厌学情绪&＃xff0c;激发学习兴趣。

现对工程力学中就如何解决力矩的正负方向判定&＃xff0c;提出来与大家共同探讨&＃xff1a;在分析力对点之矩时&＃xff0c;把矩心看成圆心&＃xff0c;力的方向、位置不变&＃xff0c;把力首位相连接并包络圆心&＃xff0c;如果是逆时针转为正&＃xff0c;反之为负;分析力对轴之矩时&＃xff0c;规定从 Z 轴的正向往回头去看&＃xff0c;把Z 轴看成一点(圆心)&＃xff0c;如果力在垂直于该轴平面上的分力绕圆心逆时针转动时&＃xff0c;则为正&＃xff0c;反之为负。

1力对点之矩

1.1 概念解释

(1)概念。用力的大小与力臂的乘积 Fd 再冠以适当的正负号&＃xff0c;来表示力F使物体绕 O 点转动的效应&＃xff0c;称为 F 对O 点之矩&＃xff0c;简称力矩&＃xff0c;用MO(F)表示。

(2)公式。

其中&＃xff0c;O 为矩心;d 为力臂。

(3)正负方向规定。力使物体绕矩心逆时针转动时&＃xff0c;力矩取正号&＃xff0c;反之为负。

(4)合力矩定理。平面力系的合力&＃xff0c;对平面上任一点之矩&＃xff0c;等于各分力对同一点之矩的代数和。

但对于缺少空间想象的初学者来说&＃xff0c;物体系统是静止的&＃xff0c;某个力对物体某一点使物体绕该点转动的方向&＃xff0c;到底是逆时针还是顺时针转&＃xff0c;无法判定。

针对这一问题&＃xff0c;笔者将力矩正负方向的判定&＃xff0c;简化如下&＃xff1a;把矩心看成圆心&＃xff0c;力的方向、位置不变&＃xff0c;把力首尾相连接并包络圆心&＃xff0c;如果是逆时针转&＃xff0c;则为正;反之&＃xff0c;则为负(如图1 所示)。

1.2运用实例

例1&＃xff1a;如图2 所示&＃xff0c;求该结构的支座约束力。

解题思路&＃xff1a;先画出支座约束力&＃xff0c;再以 A 点为原点&＃xff0c;建立直角坐标系&＃xff0c;列平衡方程求解约束力(其中把C 点的 5 kN 的力分解成 Fcx&＃61; 3 kN 与 Fcv&＃61; 4 kN 的两个分力&＃xff0c;利用合力矩定理求解FC&＃61; 5 kN 对 A 点之矩)。

你没有登陆&＃xff0c;无法阅读全文内容

您需要 登录 才可以查看&＃xff0c;没有帐号&＃xff1f; 立即注册