【摘要】:已知板宽B=4 m,高h2 =3 m,板顶水深h1 =1m,求矩形闸板所受到静水总压力的大小及作用点。设总压力的作用点为D,其淹没深度为hD。6)电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验。
设总压力作用点(压力中心)D到Ox轴的距离为yD,对Ox轴列力矩平衡方程,应有
图2-18 作用在平板上的压力
式中,yD为总压力作用点到Ox轴的距离;yC为平板形心到Ox轴的距离;IC为平板对与Ox轴平行且过形心的轴的惯性矩;A为平板的面积。
由式(2-17)可知,yD>yC,即总压力作用点D一般在平板形心C之下。
压力中心D到Oy轴的距离为xD,根据力矩平衡原理,有
式中,xD为压力中心到Oy轴的距离;xC为受压面形心到Oy轴的距离;yC为受压面形心到Ox轴的距离;IxyC为受压面对平行于x、y轴的形心轴的惯性矩。
注:惯性矩IxyC的数值可正可负,xD可能大于xC,也可能小于xC。
常见几何图形的几何特征量见表2-2。
表2-2 常见几何图形的几何特征量
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续表
【例2-2】一矩形闸板竖直放置,如图2-19所示。已知板宽B=4 m,高h2 =3 m,板顶水深h1 =1m,求矩形闸板所受到静水总压力的大小及作用点。
解:
(1)求静压力的大小。
由静压力的计算公式(2-15),闸板所受静水压力的大小为
图2-19 作用在矩形闸板上的压力
(2)求压力中心。
设总压力的作用点为D,其淹没深度为hD。闸板上的静压力对O点取矩,并设y轴为自O点竖直向下为正方向,由力矩平衡,得到
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