平面汇交力系简化方法有两种:几何法和解析法。 几何法——按照力的平行四边形规则,将力系中的力两两合成,最后求得的合力即为力系的总合力。其矢量表达式为: 这表明:汇交力系简化结果是一个力,因此,汇交力系对刚体作用与其合力对刚体作用等效。(见下边动画)。 解析法 采用力的投影,先求得力系中所有力分别在x和y轴上投影的代数和,即为力系合力分别在x和y轴上的投影: 据此求得合力的大小为: 合力的方向由合力作用线与x轴正向夹角θ确定。θ角由下式计算: 工程应用中,大都采用解析法。 根据汇交力系的简化结果,汇交力系对刚体的作用可以用其合力对同一刚体作用所代替,即汇交力系与其合力对刚体的作用等效。 因此,如果力系的合力等于零,则刚体保持平衡,原力系为平衡力系。反之亦然。故汇交力系平衡的必要和充分条件是:力系的合力等于零。 平衡条件的几何形式——平衡力系中所有力组成封闭的力多边形。 平衡条件的解析形式——平衡方程。 根据解析法得到的简化结果,汇交力系平衡条件的解析形式为ΣFX=0,ΣFY=0。 此即汇交力系的平衡方程。二者分别表示:平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:力系中所有力在直角坐标系中x和y轴上投影的代数和分别等于零。