1、工程力学第三章 空间力系主要内容第三章 空间力系的合成与平衡第一节 力在空间直角坐标轴上的投影第二节 力对轴的矩第三节 空间任意力系的平衡方程第四节 物体的重心工程案例分析 空间力系 作用在物体上的力系中各力作用线不在同一个平面内。空间汇交力系 力系中各力作用线汇交于一点的空间力系。空间平行力系 力系中各力作用线互相平行的空间力系。空间任意力系 力系中各力作用线既不完全汇交也不完全平行的空间力系。柴油锤桩机：空间汇交力系柴油锤桩机 利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械。构造 由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤 ：依附在桩架前部两根平行的竖直导杆（俗称龙门）之间，用提升吊钩吊升。桩架 ：为一钢结构塔
2、架，在其后部设有卷扬机，用以起吊桩和桩锤，桩架前面有两根导杆组成的导向架，用以控制打桩方向，使桩按照设计方位准确地贯入地层。一 .力在空间直角坐标轴上的投影1.直接投影法 已知力与空间直角坐标轴正向的夹角。符号规定 ：投影与投影轴正方向一致是为正，反之为负。一 .力在空间直角坐标轴上的投影2.两次投影法 已知空间的力与空间直角坐标轴某轴的夹角和该力在垂直于该轴平面上的投影。符号规定 ：投影与投影轴正方向一致是为正，反之为负。Fxy例 1.在一个立方体上作用有三个力 P1、 P2、 P3如图所示。已知 P1=2kN， P2=1kN， P3=5kN，试分别计算这三个力在坐标轴上的投影。解： （ 1
3、）计算 P1力在坐标轴上的投影X1= P1 = 2kNY1 = 0Z1 = 0（ 2）计算 P2力在坐标轴上的投影X2= 0Y2 = P2cos45 = 10.707= 0.707 kNZ2 = P2cos45 = 10.707= 0.707 kNY2Z2Z3解： （ 3）计算 P3力在坐标轴上的投影Z3 = P3 cos= 2.89 kNY3 = P3 sin sin=2.89 kNX3 = P3sin cos= 2.89 kNsin=0.816 cos =0.577sin =0.707 cos =0.707X3Y3例 1.在一个立方体上作用有三个力 P1、 P2、 P3如图所示。已知 P1
4、=2kN， P2=1kN， P3=5kN，试分别计算这三个力在坐标轴上的投影。P3xy二 . 力对轴的矩1.力对轴的矩 是力使刚体绕该轴转动效果的度量，是一个代数量。其绝对值等于该力在垂直于该轴的平面上的投影对于这个平面与该轴的交点的矩。2.力矩正负号规定： 按右手螺旋法则确定。拇指指向与轴一致为正，反之为负。3.力矩的单位： Nm(牛米 )或 kNm(千牛米 )右手螺旋法则二 . 力对轴的矩力 F作用线平行于 z 轴，门不转动，力矩为零 .力 F作用线与 z轴相交，门不转动，力矩为零 .将力 F分解为 Fz和水平面上的分力 Fxy.1.力对轴的矩二 . 力对轴的矩合力矩定理 空间力系的合力对某轴的矩等于各分力对同一轴力矩的代数和。1.力对轴的矩
