工程力學(xué)——約束與約束反力PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1工程力學(xué)工程力學(xué)約束與約束反力約束與約束反力約束反力：約束反力：約束給被約束物體的力叫約束反力。 1-4 1-4 約束與約束反力約束與約束反力一、概念一、概念自由體：自由體：位移不受限制的物體叫自由體。非自由體：非自由體：位移受限制的物體叫非自由體。約束：約束：對(duì)非自由體的某些位移預(yù)先施加的限制條件稱為約束。 （這里，約束是名詞，而不是動(dòng)詞的約束。）（這里，約束是名詞，而不是動(dòng)詞的約束。）第1頁/共20頁大小常常是未知的；方向總是與約束限制的物體的位移方向相反；作用點(diǎn)在物體與約束相接觸的那一點(diǎn)。約束反力特點(diǎn)：約束反力特點(diǎn)：GGN1N2第2頁/共20頁 主動(dòng)力與約束力的區(qū)別 在物體上，除

2、約束反力以外的力，即能主動(dòng)引起物體運(yùn)動(dòng)或使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，稱為主動(dòng)力。例如，重力、風(fēng)力、水壓力、土壓力、切削力、頂板壓力等都是主動(dòng)力。它們都是促使物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。主動(dòng)力在工程中也稱為荷載。 第3頁/共20頁 繩索類只能受拉只能受拉，所以它們的約束反力是作用在接觸點(diǎn)作用在接觸點(diǎn)，方向沿繩索背離物體沿繩索背離物體。二、約束類型和確定約束反力方向的方法：二、約束類型和確定約束反力方向的方法：1.由柔軟的繩索、鏈條或皮帶構(gòu)成的約束由柔軟的繩索、鏈條或皮帶構(gòu)成的約束 由柔軟而不計(jì)自重的繩索、鏈條、傳動(dòng)帶等形成的約束由柔軟而不計(jì)自重的繩索、鏈條、傳動(dòng)帶等形成的約束稱為柔體約束。稱為柔體約束

3、。 PPTS1S1S2S2 第4頁/共20頁第5頁/共20頁約束反力作用在接觸點(diǎn)處作用在接觸點(diǎn)處，方向沿公法線，指向受力物體沿公法線，指向受力物體2.光滑接觸面的約束光滑接觸面的約束 (光滑指摩擦不計(jì)光滑指摩擦不計(jì)) 兩個(gè)相互接觸的物體，如果接觸面上的摩擦力很小而略去不計(jì)，那么 由這種接觸面所構(gòu)成的約束，稱為光滑接觸面約束。PNNPNANB第6頁/共20頁具有光滑接觸面（線、點(diǎn)）的約束（光滑接觸約束）具有光滑接觸面（線、點(diǎn)）的約束（光滑接觸約束）第7頁/共20頁光滑支承接觸對(duì)非自由體的約束力，作用在接觸光滑支承接觸對(duì)非自由體的約束力，作用在接觸處；方向沿接觸處的公法線并指向受力物體，故處；方向

4、沿接觸處的公法線并指向受力物體，故稱為法向約束力，用稱為法向約束力，用 表示。表示。第8頁/共20頁3.光滑圓柱鉸鏈約束光滑圓柱鉸鏈約束 圓柱鉸鏈 圓柱鉸鏈簡稱鉸鏈，它是由一個(gè)圓柱形銷釘插入兩個(gè)物體的圓孔中而構(gòu)成。第9頁/共20頁AAXAYAA第10頁/共20頁約束特點(diǎn)：由兩個(gè)各穿孔的構(gòu)件及圓柱銷釘組成約束特點(diǎn)：由兩個(gè)各穿孔的構(gòu)件及圓柱銷釘組成，如剪刀。，如剪刀。第11頁/共20頁4.4.鉸鏈支座的約束鉸鏈支座的約束a.a.固定鉸鏈支座固定鉸鏈支座 若圓柱銷連接的兩構(gòu)件中有一個(gè)是固定若圓柱銷連接的兩構(gòu)件中有一個(gè)是固定構(gòu)件，則稱其為固定鉸鏈支座。構(gòu)件，則稱其為固定鉸鏈支座。 第12頁/共20頁固

5、定鉸支座第13頁/共20頁滑槽與銷釘滑槽與銷釘（雙面約束）（雙面約束）第14頁/共20頁二二 力力 桿桿第15頁/共20頁固定鉸鏈支座固定鉸鏈支座約束特點(diǎn)：約束特點(diǎn)：由上面構(gòu)件由上面構(gòu)件1或或2 之一與地面或機(jī)架固定而成。之一與地面或機(jī)架固定而成。約束力：與圓柱鉸鏈相同約束力：與圓柱鉸鏈相同以上約束，其約束特性相同，均為軸與孔的配以上約束，其約束特性相同，均為軸與孔的配合問題，都可稱作光滑圓柱鉸鏈。合問題，都可稱作光滑圓柱鉸鏈。第16頁/共20頁b.b.活動(dòng)鉸鏈支座活動(dòng)鉸鏈支座N的實(shí)際方向也的實(shí)際方向也可以向下可以向下第17頁/共20頁約束特點(diǎn)約束特點(diǎn)：在上述固定鉸支座與光滑固定平面之間裝有光滑在上述固定鉸