靜力學(xué)基礎(chǔ)2011-09-19課件

第三節(jié)約束與約束力基本概念自由體非自由體約束反力：約束對(duì)物體的作用力與約束所能阻止的物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反作用點(diǎn)就在約束與被約束物體的接觸點(diǎn)約束：對(duì)非自由體預(yù)先給定的限制運(yùn)動(dòng)的幾何條件約束的分類柔性體約束光滑面約束光滑圓柱形鉸鏈約束鏈桿約束中間柱鉸鏈固定柱鉸鏈支座滾動(dòng)柱鉸鏈支座{單面約束雙面約束{柔性體約束

柔軟、不可伸長(zhǎng)的約束物體特點(diǎn):只能承受拉力，不能承受壓力約束力是沿其中心線的拉力

單面光滑平面約束雙面光滑平面約束滑槽約束是雙面光滑平面約束的典型，是最?？嫉募s束之一。記住其約束力方向一定垂直于滑槽B單面約束的約束反力只能限制物體沿一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，方向一般能事先確定雙面約束的約束反力方向只能假設(shè)，其真實(shí)方向由計(jì)算值的正負(fù)號(hào)確定幾點(diǎn)討論汽車變速箱的操縱桿底部是一個(gè)典型的光滑球鉸鏈約束光滑球鉸鏈約束約束力作用于接觸點(diǎn)，方向沿徑向指向球心。也可用三個(gè)大小未知的正交分力表示約束力。光滑球鉸鏈約束光滑圓柱形鉸鏈約束中間柱鉸鏈用銷釘連接兩個(gè)鉆有相同大小孔徑的構(gòu)件，就構(gòu)成了中間柱鉸鏈約束。圓柱形銷釘約束，只允許兩構(gòu)件繞銷釘軸線有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。一般將圓柱鉸鏈約束用兩個(gè)大小未知的正交分力表示固定柱鉸鏈支座將中間鉸鏈相連的兩構(gòu)件之一固定在支承物上，便成為固定柱鉸鏈支座約束，簡(jiǎn)稱固定鉸支座。滾動(dòng)柱鉸鏈支座只限制物體沿支承面法線方向的運(yùn)動(dòng)。約束力的方向沿支承面法線（可以是單面或雙面），作用點(diǎn)在鉸鏈中心。向心軸承，它限制轉(zhuǎn)軸的徑向平移，并不限制它的軸向運(yùn)動(dòng)和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它相當(dāng)于鉸鏈支座向心推力軸承，它限制轉(zhuǎn)軸的徑向平移，又限制它的軸向運(yùn)動(dòng)，只允許繞軸轉(zhuǎn)動(dòng).軸承鏈桿約束

只受兩個(gè)力作用，且處于平衡狀態(tài)的剛體二力桿或二力構(gòu)件二力桿所受的兩個(gè)力必定大小相等、方向相反、并沿兩個(gè)受力點(diǎn)的連線。兩端用光滑鉸鏈與物體連接，中間不受力（包括自重在內(nèi)）的剛性直桿鏈桿是二力桿，既能受拉，又能受壓，其約束力沿其中心線，指向通常假設(shè)它受拉。鏈桿第四節(jié)物體的受力分析和受力圖受力分析的步驟1.選擇研究對(duì)象，取分離體2.畫受力圖受力分析應(yīng)注意的問(wèn)題當(dāng)一個(gè)銷釘與三個(gè)或三個(gè)以上的物體連接時(shí)，各物體之間沒(méi)有關(guān)系，都只與銷釘之間有作用反作用關(guān)系?；喴话悴粏为?dú)拆出單畫力圖，而與某個(gè)構(gòu)件連在一起例用力F拉動(dòng)碾子以壓平路面，重為P的碾子受到一石塊阻礙，如圖(a)所示。試畫出碾子的受力圖。研究碾子，單獨(dú)畫出其簡(jiǎn)圖圖1-14畫主動(dòng)力P和F

畫約束反力NA和NB。

再研究拱AC例1在圖(a)中，多跨梁ABC由ADB、BC兩個(gè)簡(jiǎn)單的梁組合而成，受集中力P和均布載荷q，試畫整體及梁ADB、BC段的受力圖。整體受力圖銷釘H可沿導(dǎo)槽滑動(dòng)，因此，導(dǎo)槽給銷釘?shù)募s束力N應(yīng)垂直于導(dǎo)槽取整體為研究對(duì)象時(shí)，B、D、H處的約束力均為內(nèi)力，不畫出取BC桿為研究對(duì)象，畫鉸鏈支座C的約束力XC、YC，它應(yīng)與整體受力圖(b)一致例圖(a)所示結(jié)構(gòu)中，固結(jié)在I點(diǎn)的繩子繞過(guò)定滑輪O，將重物P吊起。各桿之間用鉸鏈連接，桿重