靜水總壓力

靜水總壓力

靜水總壓力,即靜止液體作用在與其接觸的某個平面或曲面上的總壓力。

公式


作用在任意形狀平面上的靜水總壓力的大小等於該平面面積與其形心處靜水壓強的乘
積,即(1)
靜水總壓力
靜水總壓力
總壓力的作用方向垂直於作用面。總壓力的作用點稱為壓力中心,見圖1。D點的坐標(坐標系如上圖圖1所示,原點取在水面)可按下式計算:

工程應用


在工程實踐中還常用壓強分布圖法求作用在平面上的靜水總壓力。
靜水總壓力
靜水總壓力
通常將作用在曲面上的靜水總壓力分解為水平分力和垂直分力。其中等於作用在該曲面的鉛垂投影面(為平面)上的靜水總壓力;等於曲面上的壓力體的水重,即(3)
式中,為壓力體的體積;為水的容重。
靜水總壓力
靜水總壓力
壓力體是指曲面和它在自由水面(或其延長面)上的投影之間的鉛垂柱體,如圖2所示。如曲面在下面承受總壓力,則壓力體為-空的壓力體,鉛垂總壓力的方向向上。如曲面在上面承受總壓力(圖3),則壓力體位於水中,鉛垂總壓力的方向向下。求出水平分力和垂直分力后,可用式(4)計算作用於曲面上的總壓力(P)。(4)
總壓力的作用線與水平線的夾角為(5)
P的作用線通過和的交點,但這個交點不一定在曲面上。