力偶矩
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力偶矩為「力偶的力矩」的簡稱，亦稱「力偶的轉矩」。力偶是作用於同一剛體上的一對大小相等、方向相反、但不共線的一對平行力，它們的合力矩等於平行力中的一個力與平行力之間距離（稱力偶臂）的乘積，稱作「力偶矩」，力偶矩與轉動軸的位置無關。[1]
目錄
基本介紹
力偶矩全稱為「力偶的力矩」，亦稱「力偶的轉矩」。力偶是大小相等,方向相反.但不在同一直線上的一對平行力.，它們的合力矩等於平行力中的一個力與平行力之間距離（稱力偶臂）的乘積，稱作「力偶矩」.力偶的轉動效應決定於力偶矩.力偶矩的單位即力矩單位.(M=FL) ,力偶矩與轉動軸的位置無關。 說明:力偶的合力為零,因此它不會改變物體的平動狀態.力偶的效果是改變物體的轉動狀態。
性質介紹
力偶矩的單位和力矩一樣，常用「牛×米(千克×米方/秒方)」表示；力偶矩是矢量，其方向和組成力偶的兩個力的方向間的關係，遵從右手螺旋法則。對於有固定軸的物體，在力偶的作用下，物體將繞固定軸轉動；沒有固定軸的物體，在力偶的作用下物體將繞通過質心的軸轉動。 工作特性 1.力偶在力偶作用面任意一點的合力均為零；因此它不會改變物體的平動狀態，只會改變物體的轉動狀態。 2.通常，力偶只能用力偶來平衡；但在定軸轉動中，可用圓周力（即力矩）來平衡。 3.保持力偶矩的大小及轉向不變，同時改變力偶中力的大小及力偶臂的長短不會改變其對剛體的作用。 4.空間合力偶矩為各力偶矩的矢量和；平面合力偶矩等於各分力偶矩的代數和。 力偶矩是由兩不同作用線上之力產生， 兩力大小相等方向相反，力偶矩會產生純旋轉效果。 力偶矩為自由向量，因此不管作用於物體任何地方會產生相同效果。
計算方法
計算兩力偶產生之力矩可對任意點取力矩合，但為了方便常取力作用在線之一點以消除一力之力矩。 在三維系統中，力偶矩常以向量法計算， M=FL，其中 L 為一力上任一點至另一力上任一點之位置向量。 力偶矩之合成可由力偶系中之向量和求得。
相關應用
橫擺力偶矩控制策略 中置軸汽車列車橫擺力偶矩控制（Direct Yaw moment Control，DYC）設計原則是使牽引車橫擺角速度跟隨參考值，同時儘量降低鉸接角速度以減小後部放大係數。採用模糊控制的方法動態調節 DYC介入的門限。通過 PID控制器計算所需制動力矩，並結合控制門限值最終確定實際輸出制動力矩。通過制動力分配策略，控制列車某車輪進行制動（忽略側向力的影響），以提供相應的橫擺力偶矩，改善汽車列車的行駛穩定性。 在機械工程學裡，力偶是個很有用的概念。以下列出幾個實例： 1.當用手扭轉螺絲起子時，螺絲起子會感受到力偶。 2.當用螺絲起子扭轉螺絲釘時，螺絲釘會感受到力偶。 3.一個在水裡旋轉的螺旋槳推進器，會感受到由水阻力產生的力偶。 4.在一個均勻電場裡，電偶極子會感受到電場的力偶。