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,4.曲面总压力的方向,3.总的合力,压力体:以曲面为底,并由曲面周界各点铅直向上投影到自由面(液面)或自由液面的延长线的投影体积。压力体是由三部分构成的封闭体积:a.受压曲面作底面。b.受压曲面边界线封闭的面积在自由面或其延长面上的投影面为顶面。c.通过受压曲面边界线所作铅直投射面形成的中间面。,Thehorizontalcomponentofforceonacurvedsurfaceequalstheforceontheplaneareaformedbytheprojectionofcurvedsurfaceontoaverticalplanenormaltothecomponent.,Theverticalcomponentofpressureforceonacurvedsurfaceequalsinmagnitudeanddirectiontheweightoftheentirecolumnoffluid,bothliquidandatmosphere,abovethecurvedsurface.,6.二向曲面总压力计算步骤,(1)将曲面液体总压力Fp分解成水平分力Fpx和垂直分力Fpz;(2)绘出相应的压力体图形。(3)Fpz力等于压力体夜重,方向由正负压力体确定;(4)Fpx和Fpz求出后,求合力Fp;(5)总压力方向;(6)合力作用线与曲面的交点D即为曲面总压力作用点。,例:储水容器壁上有三个半球形盖。已知d=0.5m,h=2.0m,H=2.5m。求作用在每个球盖上的液体总压力。,解:1.底盖分析:底盖左、右两半部分水平压力大小相等,方向相反,故底盖水平分力为零。其液体总压力就是曲面总压力的垂直分力,即,方向向下,2.顶盖分析:水平分力亦为零,其液体总压力就是曲面总压力的垂直分力。,方向向上,3.侧盖分析:侧盖水平分力为半球体在垂直面上的投影面积(以d为直径的圆面积)的液体总压力,即。,方向向左,垂直分力为侧盖下半部实压力体Vp下与上半部虚压力体Vp上之差的液重,亦即为半球球体体积的水重。,方向向下,侧盖所受液体总压力为Fp3为,Fp3垂直指向侧盖曲面并通过球心。,例:宽为3m,M=6103kg的弧形闸门,其受力面是半径为1.5m的1/4圆柱面,转轴装在圆柱面轴心O上,闸门的重心位置在G。试求闸门所受的总压力大小和方向,以及打开闸门所需要的力矩。,
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