偶

力偶与刚体转动效应

《建筑力学与结构》力偶性质、纯转动验证、等效变换与平衡分析

转速:

💡 核心观察：平行力方向决定转动趋势（顺时针/逆时针），合外力严格恒为 0，刚体作纯转动！

力偶 F/F' 纯蓝力偶矩 M 暖橙平衡副力偶翡翠绿矩心 O 探针

刚体外形:

刚体受力与运动效应裁决纯转动效应 (质心静止)

合外力 ΣF ≡ 0 且合力矩 M ≠ 0：刚体质心加速度 a_c = 0，质心绝对不动，产生纯粹绕质心的定轴转动效应！

刚体动力学状态实时测量

t = 0.0 s

合外力 ΣF (合力) 0.00 kN Fx=0.0, Fy=0.0

主矩 / 合力偶矩 M +24.00 kN·m ↺ 逆时针驱动

质心平动速度 v_c 0.00 m/s 加速度 a_c = 0.00

转动角速度 ω / 转角 θ 0.00 rad/s θ = 0.0°

性质一：力偶无合力，仅产生纯转动 ΣF ≡ 0

力偶由一对大小相等、方向相反且不共线的平行力构成。两力在任意轴上投影代数和恒为零（ΣF = 0），不能与单力平衡，只能与力偶平衡，对刚体仅产生绕质心的纯转动，质心永远绝对静止！

转动演示速度 (防眩晕微调) 0.50x 慢速(舒适)

细调:

平行力的方向（顺时针 / 逆时针趋势） ↺ 逆时针趋势 (+M)

当前平行力方向：随刚体同步旋转，两平行力绕矩心形成逆时针 (↺) 转动趋势。工程力学规定：逆时针力偶矩为正 (+)，顺时针力偶矩为负 (-)，即 M = ±F·d。

力偶三要素数值控制双击画布直接反转转向

力的大小 F = F' 20 kN

力偶臂公垂线 d 1.20 m

平行力排布构型 (刚体局部系) 竖直一对平行力

合力偶矩 M = ±F·d +24.00 kN·m

物理转动阻尼 (模拟空气/轴承阻力) 0.25

工程力学知识考点精粹