第二章流体静力学--(第五、六、七节)20150413VIP免费

第二章流体静力学第二章流体静力学主要内容主要内容§2-1§2-1流体静压力及其特性流体静压力及其特性§2-2§2-2流体平衡微分方程流体平衡微分方程§2-3§2-3重力作用下的流体平衡重力作用下的流体平衡§2-4§2-4几种质量力作用下的流体平衡几种质量力作用下的流体平衡§2-5§2-5静止流体作用在平面上的总压力静止流体作用在平面上的总压力§2-6§2-6静止流体作用在曲面上的总压力静止流体作用在曲面上的总压力§2-7§2-7物体在液体中潜伏原理物体在液体中潜伏原理§2-4§2-4几种质量力作用下的流体平衡几种质量力作用下的流体平衡二、匀角速旋转容器中流体的相对平衡二、匀角速旋转容器中流体的相对平衡离心铸造的流体力学基础离心铸造的流体力学基础自来水管道所用的铸铁管都是采用离心铸造方法生产自来水管道所用的铸铁管都是采用离心铸造方法生产的。如图的。如图1-421-42所示，它是将金属液体浇注到转动的铸模所示，它是将金属液体浇注到转动的铸模中，使之在离心力作用下充满铸模，待凝固后可获得金中，使之在离心力作用下充满铸模，待凝固后可获得金属组织致密、强度较高的管子铸件。属组织致密、强度较高的管子铸件。液体的相对平衡在生产中的应用液体的相对平衡在生产中的应用§2-5§2-5静止流体作用在平面上的总压力静止流体作用在平面上的总压力上面讨论的都是静止液体内任一点的压强计算方法。在上面讨论的都是静止液体内任一点的压强计算方法。在工程实践中，常需确定静止液体作用于整个受压面上的工程实践中，常需确定静止液体作用于整个受压面上的水压力，即静水总压力。例如蓄水池、道桥工程中的涵水压力，即静水总压力。例如蓄水池、道桥工程中的涵洞及闸门等结构设计，必须计算整个结构物表面上的静洞及闸门等结构设计，必须计算整个结构物表面上的静水总压力，它是水工建筑物设计时必须考虑的主要载荷。水总压力，它是水工建筑物设计时必须考虑的主要载荷。求静水总压力，即是求力的大小、方向和作用点，求静水总压力，即是求力的大小、方向和作用点，通常称为力的三要素。通常称为力的三要素。本节着重讲述求解作用在平面上的静水总压力的两本节着重讲述求解作用在平面上的静水总压力的两种方式：图解法和分析法。这两种方法的原理，都是以种方式：图解法和分析法。这两种方法的原理，都是以静压力的特性及流体静力学基本方程式为依据的。静压力的特性及流体静力学基本方程式为依据的。（一）图解法（一）图解法图解法是利用压力分布图来计算静水总压力的方法。图解法是利用压力分布图来计算静水总压力的方法。以矩形平面的受压面为例，说明求静水总压力的图解法。以矩形平面的受压面为例，说明求静水总压力的图解法。作用在作用在ABCDABCD上的静水总压力上的静水总压力PP就是作用在其上所有微小面积就是作用在其上所有微小面积dAdA上上压力的合力，即压力的合力，即压强分布体（压强分布体（ABEFCDABEFCD）的体积）的体积压强分布体压强分布体ABEFCDABEFCD的体积的体积==压强分布图压强分布图ABEABE的面积的面积AA乘宽度乘宽度b.b.则作则作用在闸门用在闸门ABAB上的静水总压力上的静水总压力PP应为应为上式表明矩形平面上的静水总压力，可以表示为上式表明矩形平面上的静水总压力，可以表示为静水压力分布图的静水压力分布图的面积与矩形平面宽度面积与矩形平面宽度bb的乘积的乘积。而静水压力分布图的面积代表平面。而静水压力分布图的面积代表平面的单位宽度上的总压力。的单位宽度上的总压力。静水总压力的作用点。静水总压力的作用点。由力学知：平行力系的合力作用线过该力系的形心。可见，静水总压由力学知：平行力系的合力作用线过该力系的形心。可见，静水总压力的作用点通过压强分布图的形心。力的作用点通过压强分布图的形心。在图在图1-25a1-25a的情况下，合力的情况下，合力PP的作用线在离静水压力分布图△的作用线在离静水压力分布图△ABEABE的的BEBE底边以上底边以上H/3H/3处。静水压强分布图的形心知道了，处。静水压强分布图的形心知道了，PP的作用线就的作用线就可以确定了。可以确定了。如果静水压强分布图是梯形，...