华北电力大学理论力学第二章力系简化理论

电力系统自动化试卷及思考题答案2014年(华北电力大学)

1.那些实验是在EMS平台下进行？那些实验是在DTS平台下进行？ EMS：1）电力系统有功功率分布及分析；2）电力系统无功功率分布及分析；3）电力系统综合调压措施分析；4）电力系统有功-频率分布；5）电力系统潮流控制分析；6）电力系统对称故障计算及分析；7）电力系统不对称故障及计算分析 DTS：1）电力系统继电保护动作特性分析；2）电力系统稳定性计算及分析；3）电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析 2.欲调节电压幅值，调有功P有效还是无功Q有效？为什么？ 1）电压对无功变化更敏感，有功虽然对电压也有影响但是比较小 2）只考虑电压降落的纵分量：△U=(PR+QX)/U，从公式看出，电压降落跟有功P和无功Q 都有关系，只不过在高压输电系统中，电抗X>>R，这样，QX在△U的分量更大，调节电压幅值就是在调节无功。 3.重合闸有什么好处？若电气故障设为三相短路，故障分别持续t1和t2时长，则两个实验结果有什么不同？重合闸好处：1）在线路发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而提高供电可靠性；2）对于有双侧电源的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量；3）可以纠正由于断路器机构不良，或继电器误动作引起的误跳闸故障延时长的接地距离一段动作次数，相间距离一段动作次数，三相跳开次数比故障延时短的多，开关三相跳开的次数多。 4,.以实验为例，举例说明继电保护对暂态稳定的影响？实验八中，实验项目一体现出选保护具有选择性，当其故障范围内出现故障时，有相应的断路器动作跳闸。实验项目二体现出保护是相互配合的。当本段拒动时，由上一级出口动作跳闸。实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护。继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低，尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动，有利于暂态稳定的实现。 5.·在电力系统潮流控制分析试验中，可以通过改变发电机的无功进行潮流调整，也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整，实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同？为什么？改变发电机无功：设置发电机无功时以10MV AR增长。不能保证发电机有功功率和发电机电压恒定，他们可能会随着无功功率的改变有微小的变化。改变变压器分接头：设置此时发电机相当于一个PV节点，即恒定的有功P和不变的电压U。原因：发电机是无功电源，也是有功电源，是电能发生元件；变压器是电能转换元件，不产生功率。 7在实验中考虑了哪些调压措施？若某节点电压（kv）/无功……电压升高3kv，则应补偿多少电容？【实验】调节发电机端电压（调节有功，调节无功），调整变压器分接头【百度】电力系统的调压措施主要有： 1靠调节发电机机端电压调压 2靠改变变压器分接头调压 3靠无功补偿调压 4靠线路串连电容改变线路参数调压我的实验灵敏度系数为0.075，所以若电压升高3kv，应补偿3/0.075=40Mvar的电容 8在调频实验中。对单机单负荷系统，若发电机的额定功率……频率怎么变化？当负荷功率大于发电机功率的额定功率…… 通过K=△p/△f来判断f如何变化 9、几个实验步骤实验九试探法求故障切除实验的实验步骤

理论力学第2章力系的简化习题解答

第二章力系的简化习题解答 2-1在立方体的顶点A 、H 、B 、D 上分别作用四个力，大小均为F ，其中1F 沿AC ，2F 沿IG ， 3F 沿BE ，4F 沿DH 。试将此力系简化成最简形式。解：各力均在与坐标平面平行的面内，且与所在平面的棱边成45°角。将力系向A 点简化，主矢'R F 在坐标轴上的投影为 045cos 45cos '21=-= F F F Rx ， F F F F F F Ry 245cos 45cos 45cos 45cos '4321=+-+= ， F F F F Rz 245cos 45cos '43=+= 。用解析式表示为： ()k j F += F R 2' 设立方体的边长为a ，主矩A M 在坐标轴上的投影为 045cos 45cos 32=?+?-=a F a F M Ax ， Fa a F a F M Ay 245cos 45cos 42-=?-?-= ， Fa a F a F M Az 245cos 45cos 42=?+?= 。用解析式表示为：()k j M +-= Fa A 2。因为，0'=?A R M F ，所以，主矢和主矩可以进一步简化为一个力，即力系的合力。合力的大小和方向与主矢相同，'R R F F =；合力作用点的矢径为 () i M F r a F R R =?=2''，所以，合力大小为2F ，方向沿对角线DH 。 2-2三力321,F F ,F 分别在三个坐标平面内，并分别与三坐标轴平行，但指向可正可负。距离 c b a ,,为已知。问：这三个力的大小满足什么关系时力系能简化为合力？又满足什么关系时能简化为力螺旋？解：这力系的主矢为 k j i 321'F F F F R ++=；对O 点的主矩为 k j i a F c F b F M O 213++=。当主矢与主矩垂直时，力系能简化为合力。即从 0'=?O R M F 得， 0231231=++a F F c F F b F F ，简化为 03 21=++F c F b F a 。当主矢与主矩平行时，力系能简化为力螺旋，即从0=?O R M F ' 得， 2 31231aF F cF F bF F ==。题2.2图

工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案_范钦珊主编_第2章_力系的简化[2]

eBook 工程力学（静力学与材料力学）习题详细解答（教师用书） (第2章) 范钦珊唐静静 2006-12-18

习题2－2图第2章力系的简化 2－1 由作用线处于同一平面内的两个力F 和2F 所组成平行力系如图所示。二力作用线之间的距离为d 。试问：这一力系向哪一点简化，所得结果只有合力，而没有合力偶；确定这一合力的大小和方向；说明这一合力矢量属于哪一类矢量。解：由习题2－1解图，假设力系向C 点简化所得结果只有合力，而没有合力偶，于是，有 ∑=0)(F C M ，02)(=?++?x F x d F ， d x =∴，F F F F =?=∴2R ，方向如图示。合力矢量属于滑动矢量。 2－2 已知一平面力系对A (3，0)，B (0，4)和C (－4.5，2)三点的主矩分别为：M A 、M B 和M C 。若已知：M A ＝20 kN·m 、M B ＝0和M C ＝－10kN·m ，求：这一力系最后简化所得合力的大小、方向和作用线。解：由已知M B = 0知合力F R 过B 点；由M A = 20kN ·m ，M C = -10kN ·m 知F R 位于A 、C 间，且 CD AG 2=（习题2－2解图）在图中设 OF = d ，则 θcot 4=d CD AG d 2)sin 3(==+θ （1） θθsin )2 5.4(sin d CE CD ?== （2）即 θθsin )2 5.4(2sin )3(d d ? =+ d d ?=+93 3=d 习题2－1图习题2－1解图 R

∴ F 点的坐标为（-3, 0）合力方向如图所示，作用线过B 、F 点； 3 4tan = θ 8.45 4 6sin 6=× ==θAG 8.4R R ×=×=F AG F M A kN 6 258.420R == F 即 )kN 310,25(R =F 作用线方程：43 4 += x y 讨论：本题由于已知数值的特殊性，实际G 点与E 点重合。 2－3三个小拖船拖着一条大船，如图所示。每根拖缆的拉力为5kN 。试求：(1)作用于大船上的合力的大小和方向。(2)当A 船与大船轴线x 的夹角θ为何值时，合力沿大船轴线方向。解：（1）由题意知 kN 5T T T ===C B A F F F 。由习题2－3解图，作用于大船上的合力在x 、y 轴上的投影的大小分别为： kN 19.1)45sin 10sin (sin40kN 5kN 12.3)cos45cos10(cos40kN 5R R =??==++?=D D D D D D y x F F 所以，作用于大船上的合力大小为： kN 4.2119.112.3222R 2R R =+=+=y x F F F 合力与x 轴的夹角为： D 53.53 .1219 .1arctan arctan R R ===x y F F α （2）当要使合力沿大船轴线方向，即合力R F 沿轴线x ，则0R =y F 0)45sin 10sin (sin kN 5R =??=D D θy F 88.0sin =θ， T T A F B F C T F y R F 习题2－3解图习题2－3图

胡汉才编著《理论力学》课后习题答案第2章力系的简化

第二章力系的简化 2-1．通过A（3，0，0），B（0，4，5）两点（长度单位为米），且由A指向B的力F，在z轴上投影为，对z轴的矩的大小为。答：F/2；62F/5。 2-2．已知力F的大小，角度φ和θ，以及长方体的边长a，b，c，则力F在轴z和y上的投影：Fz= ；Fy= ；F对轴x的矩 M x(F)= 。答：Fz=F·sinφ；Fy=－F·cosφ·cosφ；Mx（F）=F（b·sinφ+c·cosφ·cosθ）图2－40 图2－41 2-3．力F通过A（3，4、0），B（0，4，4）两点（长度单位为米），若F=100N，则该力在x轴上的投影为，对x轴的矩为。答：－60N； 2-4．正三棱柱的底面为等腰三角形，已知OA=OB=a，在平面ABED内有沿对角线AE的一个力F，图中α=30°，则此力对各坐标轴之矩为： M x（F）= ；M Y（F）= ；M z（F）= 。答：M x（F）=0，M y（F）=－Fa/2；M z（F）=6Fa/4 2-5．已知力F的大小为60（N），则力F对x轴的矩为；对z轴的矩为。答：M x（F）=160 N·cm；M z（F）=100 N·cm

图2－42 图2－43 2-6．试求图示中力F 对O 点的矩。解：a: M O (F)=F l sin α b: M O (F)=F l sin α c: M O (F)=F(l 1+l 3)sin α+ F l 2cos α d: ()22 21l l F F M o +=αsin 2-7．图示力F=1000N ，求对于z 轴的力矩M z 。题2－7图题2－8图 2-8．在图示平面力系中，已知：F 1=10N ，F 2=40N ，F 3=40N ，M=30N ·m 。试求其合力，并画在图上（图中长度单位为米）。解：将力系向O 点简化 R X =F 2－F 1=30N R V =－F 3=－40N ∴R=50N 主矩：Mo=（F 1+F 2+F 3）·3+M=300N ·m 合力的作用线至O 点的矩离 d=Mo/R=6m 合力的方向：cos （R ，）=，cos （R ，）=－

第2章力系的等效与简化习题解

第2章力系的等效与简化 2－1试求图示中力F 对O 点的矩。解：（a ）l F F M F M F M M y O y O x O O ?==+=αsin )()()()(F （b ）l F M O ?=αsin )(F （c ）)(sin cos )()()(312l l Fl F F M F M M y O x O O +--=+=ααF （d ）2 22 1sin )()()()(l l F F M F M F M M y O y O x O O +==+=αF 2－2 图示正方体的边长a =0.5m ，其上作用的力F =100N ，求力F 对O 点的矩及对x 轴的力矩。解：)(2 )()(j i k i F r F M +-? +=?=F a A O m kN )(36.35) (2 ?+--=+--= k j i k j i Fa m kN 36.35)(?-=F x M 2－3 曲拐手柄如图所示，已知作用于手柄上的力F =100N ，AB =100mm ，BC =400mm ，CD =200mm ， α = 30°。试求力F 对x 、y 、z 轴之矩。解： )cos cos sin (sin )4.03.0()(2k j i k j F r F M αααα--?-=?=F D A k j i αααα22sin 30sin 40)sin 4.03.0(cos 100--+-= 力F 对x 、y 、z 轴之矩为： m N 3.43)2.03.0(350)sin 4.03.0(cos 100)(?-=+-=+-=ααF x M m N 10sin 40)(2?-=-=αF y M m N 5.7sin 30)(2?-=-=αF z M 2—4 正三棱柱的底面为等腰三角形，已知OA=OB =a ，在平面ABED 内沿对角线AE 有一个力F ，图中θ =30°，试求此力对各坐标轴之矩。习题2-1图 A r A 习题2-2图（a ）习题2-3图

华北电力大学大学物理试卷2016A及答案

√ 华北电力大学_15-16__学年第_2_学期考试试卷(AB)课程名称大学物理J（1）课程编号00900052考核日期时间7.1 专业班级创新班级需要份数送交日期考试方式闭卷试卷页数3AB卷齐全是命题教师试题库主任签字备注一、选择题(每题3分共15分) 1、一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则() (A)它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B)它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C)它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D)它受到的合外力大小不变,其速率不断增加 2、一刚体由匀质细杆和匀质球体两部分构成，杆在球体直径的延长线上，如图所示．球体的半径为R，杆长为2R，杆和球体的质量均为m．若杆对通过其中点O1，与杆垂直的轴的转动惯量为J1，球体对通过球心O2的转动惯量为J2，则整个刚体对通过杆与球体的固结点O且与杆垂直的轴的转动惯量为（）(A)J＝J1＋J2． (B)J＝m R2＋m R2． (C)J＝(J1＋m R2)＋(J2＋m R2)． (D)J＝[J1＋m(2R)2]＋[J2＋m(2R)2]． 3、已知某简谐振动的振动曲线如图3所示，位移的单位为米，时间单位为秒，则此简谐振动的振动方程为（） (A)(B) (C)(D) 4、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们() (A)温度，压强均不相同(B)温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (C)温度，压强都相同(D)温度相同，但氦气压强小于氮气的压强 5、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的（）（A）数目不变，间距变小（B）数目减小，间距不变

华北电力大学电力系统分析复试面试问题

保定校区电力系统及其自动化（电自）面试：1。在线路保护中，什么情况下三段动作了，而一段二段都没有动作。 2、线路中的零序电流怎么测得。3、变压器Y-D11接线，正序负序零序电流的相位幅值怎么变化。4、零序电流保护有么有可能存在相继动作，为什么？5、隔离开关和断路器哪个先断开，为什么？6、电厂发电过程。英语面试问题：先自我介绍，然后问问题1、为什么选择这个专业？ 2、大学里最喜欢的课？ 3、家庭成员介绍笔试继电保护：差不多忘记了。。。记得几个大题1、一个环网的最大最小分支系数分析2、消除变压器不平衡电流的方法3、高频相差保护判断4、给一个阻抗继电器动作方程，让你画两个圆5、有零序电流保护计算题6、距离保护计算是被配合段有两条分支（即外汲），记得公式就行。7、振荡考的是大圆套小圆的，让你判断两个启动元件哪个是大圆，阐述短路与振荡的动作原理，及问有可能什么时候振荡是误动。前面小题都考的很细。英语听力，笔试很简单，不用准备。保定校区电力系统及其自动化（电自）英语面试老师直接叫我翻译学校的名字还有我学的专业课是什么初是的专业课成绩还有专业英语翻译专业面试 1 船上的频率是多少 2你知道主要有那几中频率，分别是那些国家的 3两种不同的频率是通过什么连接起来的 4什么是

svc hv 5二机管的单向导通原理 6外面高压线路和地压线路的区别7变电站的无功补偿笔试比较难我都不会那有零序电流保护镇定保护范围距离镇定我强烈建议把继电保护学好专业课笔试好难趁还有印象，先回忆一下北京校区电气与电子工程学院电力系统及自动化面试题目： 1.变压器中性点为何要接CT？ 2.三相线路，a相短路，c相非短路点的电压、电流怎么求？ 3.发电机机械时间常数增大，有什么影响？ 4.影响无功潮流的因素有哪些？还有就是电能质量指标等基础问题，当时一慌，回答的都很差口试：自我介绍家乡介绍，说四种电力设备，读一篇科技短文（我读完是基本没什么感觉，英语平时没学好啊）分在同一组的，大家的问题也都不一样，不过老师们会很和蔼，到了面试时，基本没有太紧张的感觉，希望对准备考研的有所帮助啊！

华北电力大学电力系统分析考研及期末考试必备

华北电力大学电力系统分析考研及期末考试必备 1、什么是动力系统、电力系统、电力网? 答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统; 把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统; 把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2、现代电网有哪些特点? 答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。 3、区域电网互联的意义与作用是什么? 答:1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。 2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。 4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。 6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。 4、电网无功补偿的原则是什么? 答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。 5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么? 答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性),它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络结构(网络阻抗)关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗)有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。

华北电力大学电力系统及其自动化学科简介

华北电力大学电力系统及其自动化学科简介华北电力大学电力系统及其自动化学科是国内最早的电力系统及其自动化学科点。该学科于20世纪50年代初由前苏联专家援助建成,1961年开始招收研究生,1978年获国内首批硕士学位授予权,1986年获博士学位授予权,1998年获电气工程一级学科博士学位授予权,2001年建立电气工程博士后科研流动站,2002年批准为国家级重点学科。经过/211工程0项目建设,学术队伍日趋合理,形成一支学术水平精湛、治学态度严谨、学术思想活跃、极富开拓精神的队伍。目前有工程院院士2人(其中兼职1人),博士生导师9人,教授平均年龄44岁,副教授平均年龄35岁。青年教师全部具有硕士学位,已获博士学位者为40%,已获博士学位和目前在职攻读博士学位者达76%。另外学科还聘请一批国内外著名学者担任客座教授或兼职教授。本学科始终关注着国际上电力系统研究领域的前沿,并结合我国电力工业的实际和发展需要,在微机保护与变电站综合自动化、电力系统分析与控制、电力市场理论与技术、新型输配电技术、电力系统仿真培训等领域进行了卓有成效的研究,形成理论研究与技术研究、应用开发及产业发展相结合的鲜明特色,取得了一批重大成果。多个领域的研究成果处于国内领先水平,部分领域的研究成果达到国际先进或领先水平。/九五0期间,共承担各类科研项目230余项,其中国家自然科学基金项目10项,国家电力公司重大项目8项,教育部科技项目6项,其他省部级重点项目7项,科研经费总额达2800余万元。获省部级以上科技奖励16项,获专利4项;出版专著和教材14部;在国内外核心期刊和重要国际会议发表学术论文415篇,其中国际三大检索收录113篇; 科技成果转化形成的技术密集型产品累计创产值近20亿元。本学科积极开展国际学术交流与合作,目前已与英国、美国、日本等11个国家和地区的18所大学及相关科研院所建立了合作和交流关系。/九五0期间,共派出约50人次分别到美国、加拿大、日本、德国等地进修或攻读博士学位,共有80余人次参加境外国际学术会议,并有多人在重要国际学术会议上担任职务。本学科还4次主办国际、国内学术会议。本学科建有电力系统智能保护与控制实验室,是1996年由原电力工业部确定的首批部级重点建设实验室,目前已建成了具备国际先进水平的电力系统数模混合实时仿真系统和分布式计算机网络系统,原有动模实验室也进行了更新改造,大大改善了实验环境和实验条件,成为本学科重要的科研和教学实验基地。本学科目前的主要科研方向为:智能保护与变电站综合自动化、电力市场与信息技术、电力系统实时仿真、电力系统运行人员培训仿真系统、电力系统分析与控制、动态EM S 系统、柔性化供电技术、人工智能在电力系统中的应用、电气设备状态监测与故障诊断技术、配电网自动化等。未来5年学科建设的总体目标是,迎接信息化时代的到来,关注国际上电力系统研究领域的前沿和我国经济建设的重大需求,提出解决重大关键问题的理论依据和形成未来重大新技术的科学基础,瞄准原始创新,实施跨越战略,力争在一些能够体现本学科发展水平和综合研究实力的重点领域取得突破,将本学科建成具有较高国际知名度、国内一流的学科。七大公司联合设立/中国电力科学技术奖0 据5中国电业6消息,国家电网公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司日前在北京签署了共同出资设立/中国电力科学技术奖0的有关协议。中国电力科学技术奖是国家电力公司根据国务院有关科学技术奖励制度改革方案精神,在原电力工业部科技进步奖基础上设立的。该奖项的设立,对激励创新、加速人才培养、激发广大科技人员的创新积极性、提高电力科研水平和促进电力工业技术进步发挥了积极作用。该奖项自设立以来,始终坚持鼓励技术创新、积极推进高新技术产业化的方针,高度重视先进适用技术的推广应用,面向全社会,不仅得到了国家电力公司系统内广大科技人员的重视,也得到了国家电力公司系统外一些综合类大学、电力设备生产制造企业的广泛关注。为进一步适应电力体制改革的要求,根据/社会力量设立科学技术奖管理办法0的规定,以及国家电力公司和国家科学技术奖励工作办公室有关文件精神,中国电力科学技术奖的设奖者由国家电力公司变更为国家电网公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司七家单位,承办机构由国家电力公司变更为中国电机工程学会,具体事务由中国电机工程学会和中国水力发电工程学会共同负责。 # 84#电力科学与工程EL ECT RI C PO WER SCIEN CE AN D EN GIN EERI NG l 1 2003

第二章力系的简化

第二章力系的简化将复杂力系等效地化为最简力系在理论分析和工程中都具有重要意义。前一章将汇交力系和力偶系分别合成为一个力和一个力偶，是力系简化的例子。力系简化的前提是等效。等效力系是指不同力系对同一物体所产生的运动效应相同。力系的简化是指用简单的力系等效地替换一个复杂力系。力系简化而得到的最简单力系称为力系简化的结果，可以是平衡、一个力、一个力偶，或者一个力和一个力偶。力系的简化结果可以导出力系平衡条件，将在下章中详细讨论。力系简化并不局限于静力学。例如，飞行中的飞机受到升力、牵引力、重力、空气阻力等分布在飞机不同部位力作用，为确定飞机运动规律可以先进行力系的简化。因此，力系简化也是动力学分析的基础本章首先引入主矢和主矩两个力系的基本特征量，作为力系等效简化的依据。然后讨论力系简化，力系简化的基础是力线平移，由此力系可向任意一点简化，并进而分析力系的几种最简形式。最后，考虑平行力系的简化，并叙述重心、质心和形心的概念与计算公式。 §2.1 力系的基本特征量：主矢与主矩为讨论力系的等效和简化问题，引入力系的两个基本特征量：主矢和主矩。设刚体受到力系F i (i=1, 2,…,n )作用，诸作用点相对固定点O 的矢径依次为r i (i=1, 2,…,n )。力系F i 的矢量和，称为力系的主矢。记为F R ，即 ∑==n i i 1 R F F （2.1.1）主矢仅取决于力系中各力的大小和方向，而不涉及作用点，是一个自由矢量。主矢通常不是力。计算力系F i 对固定点O 的力矩的矢量和，称为力系对点O 的主矩。记为M O ，即 ∑=?= n i i i O 1 F r M （2.1.2）它不仅取决于力系中各力的大小、方向和作用点，还取决于矩心O 的选择。因此，主矩是定位矢量。利用动力学理论，可以证明，不同力系对刚体运动效应相同的条件是不同力系的主矢以及对相同点的主矩对应相等。因此，主矢和主矩的引入为判断力系的等效提供了依据。例2.1-1：试计算图示空间力系的主矢和对固定点O 、A 和B 的主矩。解：设O-xyz 坐标系如图示，k j,i,为沿坐标轴x ，y ，z 方向的单位矢量。所讨论力系包括分别作用于点(0, 0.3, 0.4)和(0.4,0.3, 0)的力 ()()N 100,N 15021j F i F == 和力偶 ()m N 20?-=j M 根据式(2.1.1)，力系的主矢 ()N 100150R j i F += 力系中各力的作用点相对于固定点O 、A 和B 的矢径分别为 ()()m 4.0,m 4.03.021i r k j r =+=O O ()()m 4.04.0,m 3.021k i r j r -==A A 例2.1-1图

理论力学第三章空间力系习题解答

习题 3-1 在边长为a 的正六面体上作用有三个力，如图3-26所示，已知：F 1=6kN ，F 2=2kN ，F 3=4kN 。试求各力在三个坐标轴上的投影。图3-26 kN 60 1111====F F F F z y x 0kN 245cos kN 245cos 2222== ?=-=?-=z y x F F F F F kN 3 3 433kN 3 3 433kN 3 34333 33 33 3==-=-===F F F F F F z y x 3-2 如图3-27所示，已知六面体尺寸为400 mm ×300 mm ×300mm ，正面有力F 1=100N ，中间有力F 2=200N ，顶面有力偶M =20N ·m 作用。试求各力及力偶对z 轴之矩的和。图3-27 203.034 44.045cos 2 1-?+??-=∑F F M z m N 125.72034 240220?-=-+ -= 3-3如图3-28所示，水平轮上A 点作用一力F =1kN ，方向与轮面成a=60°的角，且在过A 点与轮缘相切的铅垂面内，而点A 与轮心O '的连线与通过O '点平行于y 轴的直线成b=45°角， h =r=1m 。试求力F 在三个坐标轴上的投影和对三个坐标轴之矩。图3-28 N 354N 225045sin 60cos 1000sin cos ==????==βαF F x N 354N 225045sin 60cos 1000cos cos -=-=????-=-=βαF F y

N 866350060sin 1000sin -=-=??-=-=αF F z m N 25845cos 18661354cos ||||)(?-=???-?=?-?=βr F h F M z y x F m N 96645sin 18661354sin ||||)(?=???+?=?+?=βr F h F M z x y F m N 500160cos 1000cos )(?-=???-=?-=r F M z αF 3-4 曲拐手柄如图3-29所示，已知作用于手柄上的力 F =100N ，AB =100mm ，BC =400mm ，CD =200mm ，a=30°。试求力F 对 x 、y 、z 轴之矩。图3-29 N 2530sin 100sin sin 2=??==ααF F x N 3.43N 32530cos 30sin 100cos sin -=-=????-=-=ααF F y N 6.8635030cos 10030cos -=-=??-=?-=F F z 3 .03504.0325)(||||)(?-?-=+?-?-=CD AB F BC F M z y x F m N 3.43325?-=-= m N 104.025||)(?-=?-=?-=BC F M x y F m N 5.73.025)(||)(?-=?-=+?-=CD AB F M x z F 3-5 长方体的顶角A 和B 分别作用力F 1和F 2，如图3-30所示，已知：F 1=500N ，F 2=700N 。试求该力系向O 点简化的主矢和主矩。图3-30 N 4.82114100520014 25 221R -=--=? -?-='F F F x N 2.561141501432R -=-=?-='F F y N 7.4101450510014 15 1 21R =+=? +?='F F F z N 3.10767.410)2.561()4.821(222R =+-+-='F

工程力学第二章力系的简化答案

工程力学习题详细解答（教师用书） (第2章)

第2章力系的简化 2－1 由作用线处于同一平面内的两个力F 和2F 所组成平行力系如图所示。二力作用线之间的距离为d 。试问：这一力系向哪一点简化，所得结果只有合力，而没有合力偶；确定这一合力的大小和方向；说明这一合力矢量属于哪一类矢量。解：由图(a),假设力系向C 点简化所得结果只有合力，而没有合力偶，于是，有 ∑=0)(F C M ，02)(=?++-x F x d F ，d x =∴，F F F F =-=∴2R ，方向如图示。合力矢量属于滑动矢量。 2－2 已知一平面力系对A (3，0)，B (0，4)和C (－4.5，2)三点的主矩分别为：M A 、M B 和M C 。若已知：M A ＝20 kN.m 、M B ＝0和M C ＝－10kN.m,求：这一力系最后简化所得合力的大小、方向和作用线。解：由已知M B = 0知合力F R 过B 点；由M A = 20kN ·m ，M C = -10kN ·m 知F R 位于A 、C 间，且 CD AG 2=（图（a ））在图（a ）中：设 OF = d ，则 θcot 4=d CD AG d 2)sin 3(==+θ （1） θθsin )2 5.4(sin d CE CD -== （2）即 θθsin )2 5.4(2sin )3(d d -=+ d d -=+93 3=d ∴ F 点的坐标为（-3, 0）合力方向如图（a ），作用线如图过B 、F 点； 3 4 tan = θ 8.45 46sin 6=?==θAG 8.4R R ?=?=F AG F M A kN 6258.420R ==F 即 )kN 3 10 ,25(R =F 作用线方程：43 4 +=x y 讨论：本题由于已知数值的特殊性，实际G 点与E 点重合。习题2－1图 A F F 2R F C B d x （a ）习题2－2图 y x R F O θ θ C G A D E F 4 2 3 d 5 .4- (a)

(电力行业)华北电力大学电力系统稳态分析题库

电力系统稳态分析题库电力系统稳态分析思考题第1章 1、请说明火力发电的能量转换过程。 2、电力系统中除火电、水电及核电以外的其它发电形式一般称为“新能源”，你能说出几种新能源发电形式？ 3、火力发电使用的一次能源都有哪些？ 4、负荷成分主要是什么？ 5、电力系统包括哪些主要组成部分？分别起哪些作用？ 6、什么是电力网？什么是动力系统？ 7、电力系统常用的结线图有几种？ 8、电力系统生产的特点是什么？ 9、对电力系统运行的基本要求是什么？ 10、电能质量的主要指标是什么？ 11、考核电力系统运行经济性的指标是什么？ 12、什么是“有备用结线”？什么是“无备用结线”？各有几种形式？ 13、我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么？ 14、我国电力系统中性点的运行方式是什么？ 15、什么是“消弧线圈”？作用原理是什么？ 16、升压变和降压变的变比有何区别？ 17、我国三峡电站将装设台水轮发电机组，每台额定容量为MW。 18、什么是线路的经济输送功率和输送距离？ 19、什么是“黑启动”？ 20、*什么是“能量管理系统（EMS）”？ 21、*你对电力市场了解多少？ 22、*什么是高压直流（HVDC）输电系统？与交流输电相比有哪些优缺点？ 23、*什么是灵活交流输电系统（FACTS）？第2章 1、“数学模型”的含义是什么？ 2、什么是发电机的“运行极限图（功率圆图）”？ 3、什么是发电机“进相运行”？ 4、什么是变压器的铜耗和铁耗？ 5、为什么说变压器的铜耗是可变损耗？铁耗是不变损耗？ 6、升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：中、低、高；降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：低、中、高，为什么？ 7、采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么？ 8、220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少？ 9、铝线和铜线的电阻率是多少？ 10、架空输电线为什么要换位？何谓“完全换位”？

《工程力学》第2次作业解答(平面力系)

《工程力学》第2次作业解答（平面力系） 2008－2009学年第2学期一、填空题 1．合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在同一轴上投影的代数和。 2．画力多边形时，各分力矢量首尾相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的起点指向最后一个分力矢量的终点。 3．如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于平衡状态。 4．平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。 5．平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。 6．力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N m ?或kN m ?。 7．力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。 8．力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。 9．力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。 10．力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。 11．同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。 12．力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系。 13．力偶没有合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量； 14．力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。 15．平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢，它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量合；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。 17．平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零；应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。二、选择题 1．力使物体绕定点转动的效果用（ A ）来度量。 A ．力矩； B ．力偶矩； C ．力的大小和方向； D ．力对轴之矩。 2．（ C ）是一种自身不平衡，也不能用一个力来平衡的特殊力系。 A ．重力； B ．共点二力； C ．力偶； D ．力矩。 3．作用在同一刚体上的一对等大、反向、作用线平行的力构成（ C ）。 A ．一对平衡力； B ．作用力和反作用力； C ．一个力偶； D ．力矩。 4．力偶向某坐标轴投影为（ B ）；对坐标轴上任意点取矩等于（ A ）。 A ．力偶矩； B ．零； C ．变化值； D ．不确定。 5．同一刚体上，一力向新作用点平移后，新作用点上有（ D ）。 A ．一个力； B ．一个力偶； C ．力矩； D ．一个力和一个力偶。 6．一力作平行移动后，新作用点上的附加力偶一定（ A ）。 A ．存在且与平移距离有关； B ．存在且与平移距离无关； C ．不存在； D ．等于零。 7．平面任意力系平衡的充分必要条件是（ D ）。 A ．合力为零； B ．合力矩为零； C ．各分力对某坐标轴投影的代数和为零； D ．主矢与主矩均为零。 8．若平面任意力系向某点简化后主矩为零，则其合力（ D ）。 A ．一定为零； B ．一定不为零； C ．与主矩相等； D ．不一定为零。 9．若某刚体在平面任意力系作用下平衡，则此力系各分力对刚体（ C ）之矩的代数和必为零。 A ．特定点； B ．重心； C ．任意点； D ．坐标原点。

华北电力大学电力系统分析基础14年真题及答案

华北电力大学2014年硕士研究生入学考试初试试题考试科目：811电力系统分析基础一、判断题（15分） 1.电力系统是指所有电源、电网、负荷及储能设备的总和（） 2.电力系统总装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有功功率总和（√ ） 3.有备用接线系统的供电可靠性高于无备用接线系统（√ ） 4.对于电压在110kV及以上的电网，由于电压较高，因此采用中性点不接地方式（） 5.中性点不接地系统当发生单相接地后，线电压仍三相对称（√ ） 6.超导输电引起损耗低，输送容量大，是未来电力输送的发展方向（） 7.同杆架设的双回输电线路的互感可以忽略不计，不影响线路的正常参数（√ ） 8.线路的电导主要是由绝缘子的泄漏电抗和导线换位决定的（） 9.输电线路的末端电压有时会高于始端（√ ） 10.电力系统的功率平衡主要是靠储能系统实现的（） 11.电力系统的电压水平主要决定于系统的频率特性（） 12.当系统无功功率不足时，应考虑改变变压器分接头调压（） 13.电力系统短路故障发生几率最大的是相间短路（） 14.电力系统发生短路相当于改变了电网的结构，必定会引起系统中功率分布的变化（√ ） 15.无限大功率电源可以看做是由多个有限功率电压并联组成，因而其内阻抗为零，电源电压保持恒定（√ ）二、不定项选择题（20分） 16.我国目前最高的交流系统电压等级为（C ） A.500kV B. 750kV C. 1000kV D. 1150kV 17.对电力系统运行的基本要求包括（ABC ） A.保证可靠持续的供电 B. 保证良好的电能质量 C. 努力提高电力系统运行的经济性 D. 提高系统电压等级 18.与有备用接线比起来，无备用接线的特点是（BC ） A.可靠性高 B. 经济 C. 简单 D. 电能质量好 19.在同一电压等级中，各种电器设备的额定电压（D ） A.相互独立 B. 完全相同 C. 完全不相同 D. 不完全相同 20.假定选取系统容量基准值为100MW，电压基准值为500kV，那么标幺值为1p.u的电阻（B）欧姆 A.500 B. 250 C. 0.02 D. 0.002 21.在电力系统中最多的节点类型是（A ） A.PQ节点 B. PV节点 C. 平衡节点 D. 参考节点 22.一台额定功率为50MW的发电机带一个40MW负荷运转，发电机的调差系数为4%，负荷的单位调节功率为1.5MW/HZ，那么系统的单位调节功率为（C）MW/HZ。 A.32.75 B. 29.75 C. 26.5 D. 23.5 23.电力系统的无功电源，除了发电机之外，还有（ABCD） A.串联电容器 B. 并联电容器 C. SVC D. STATCOM 24.影响变压器零序电抗参数的主要因素有（ABCD） A.绕组连接方式 B. 中性点接地方式 C. 铁芯结构 D. 外电路连接方式

华北电力大学理论力学第二章 力系简化理论