理論力學(xué)課件ch4ii力系平衡基本公理

§4.5約束和約束力約束——物體非自由運(yùn)動(dòng)的限制條件，由其他物體的接觸而提供的。約束力——又稱約束反力，是由約束產(chǎn)生的，作用于被約束的非自由物體上，包括約束力和約束力偶矩。主動(dòng)力——使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或變形，與約束無關(guān)約束力——與主動(dòng)力有關(guān)，與約束處的特點(diǎn)有關(guān)被研究的物體所受的全部力:1解除約束原理（取分離體）——撤去物體所受全部約束，用約束力代替，并畫圖表示。物體受力分析的方法：

兩接觸物體間的相互約束力是一對(duì)作用力和反作用力，分別作用于不同的物體上。2常見的約束和相應(yīng)約束力

1.柔性體（柔繩）約束柔軟、不可伸長的約束物體（不計(jì)重量，如繩索，鏈條，膠帶），只限制被約束物沿柔性體被拉伸方向的運(yùn)動(dòng)，單側(cè)約束。32.光滑面約束

兩物體接觸表面光滑無摩擦（接觸面可為平面或曲面），限制被約束物沿接觸面公法線指向約束物的運(yùn)動(dòng)，單側(cè)約束。45注意：①接觸面為兩個(gè)平面時(shí)，約束力為分布的同向平行約束力系，可用其合力表示（合力的作用線位置與力系的分布狀況有關(guān)）。②若一物體以尖點(diǎn)與另一物體接觸，可將尖點(diǎn)視為小圓弧。6③滑塊約束滑塊在水平面上滑動(dòng)——單側(cè)約束滑塊在水平軌道內(nèi)滑動(dòng)——雙側(cè)約束7光滑面約束及其約束力8光滑面約束及其約束力93.光滑鉸鏈約束（1）球鉸鏈約束力過球鉸鏈球心，方向未知，可用表示。10（2）柱鉸鏈（柱鉸、鉸）幾個(gè)物體用銷釘連接——約束力過柱鉸中心，方向未知，可用其正交分量表示。兩物體鉸接解除鉸鏈約束11注意①解除柱鉸的約束時(shí)，視各被連接物均只與銷釘聯(lián)系，而各被連接物之間相互無聯(lián)系。②銷釘不可略去，解除約束時(shí)銷釘可單獨(dú)取為分離體，也可與某一物體連在一起，其余被連接物視為從銷釘上摘下。③若鉸鏈處作用了主動(dòng)力，則主動(dòng)力視為作用于銷釘上。12

光滑圓柱鉸鏈約束13鉸鏈約束實(shí)例14（4）活動(dòng)鉸支座將柱鉸的一個(gè)連接物固連于靜止地面上成為支撐物而形成，約束力分析同上。AAA支座與地面不固連，可水平方向移動(dòng)，僅有鉛垂方向的約束力BB（3）固定鉸支座15

固定鉸鏈支座164.鏈桿約束鏈桿——兩端與物體鉸接，桿本身在中間不受力（包括不受重力），鏈桿為一個(gè)二力桿。約束力——沿鏈桿方向，雙面約束，方向常假定為鏈桿受壓的方向。BBBB175.固支端約束約束力為分布力系，當(dāng)主動(dòng)力為平面力系時(shí)，約束力系也為平面力系，主矢為，對(duì)A點(diǎn)的主矩為。18§4.6物體的受力分析和受力圖

1.受力分析的步驟（1）明確所研究的對(duì)象，將其取為分離體。

（2）畫出分離體上的全部主動(dòng)力和主動(dòng)力偶。（3）分析取分離體時(shí)所解除的約束，畫出全部約束力。

受力分析——分析研究對(duì)象所受到的全部力（主動(dòng)力、約束力）。受力圖——將物體所受到的全部力用矢量圖表示出來。19

2.取分離體、畫受力圖的注意事項(xiàng)a、注意二力桿件

b、注意三力匯交條件

c、注意復(fù)雜鉸（連接兩個(gè)以上構(gòu)件的鉸）20d、只受力偶作用的桿件例題1§4靜力學(xué)基本概念

在圖示的平面系統(tǒng)中，勻質(zhì)球A

重P1，借本身重量和摩擦不計(jì)的理想滑輪C和柔繩維持在仰角是的光滑斜面上，繩的一端掛著重P2的物塊B。試分析物塊B

,球A和滑輪C的受力情況，并分別畫出平衡時(shí)各物體的受力圖。例題CGBHEAFD21解：

1.物塊B

的受力圖。BD例題1§4靜力學(xué)基本概念例題CGBHEAFD22EAF

2.球A

的受力圖。

例題1§4靜力學(xué)基本概念例題CGBHEAFD23

3.滑輪

C的受力圖。CI例題1§4靜力學(xué)基本概念例題GHCGBHEAFDBDEAF24PTXCYCSBSDSB’XC’YC’XAYAABCDABCDPSDXAYAT例125當(dāng)同一鉸連接兩個(gè)（存在外力）以上的物體時(shí)，分離體圖可選擇銷釘附著于其中某一物體上，同時(shí)作用于該鉸的外力及其它物體對(duì)該鉸的內(nèi)力均作用于該銷釘上。P1P2ADBCYCXCYAYBCXBCFDXFDYYA桿ABP1F`DYF`DXYCXCF’CXF’CY桿CDP2Y