靜力學(xué)基本概念-約束與約束反力（工程力學(xué)課件）

第一章靜力學(xué)基本概念第一節(jié)基本概念第二節(jié)靜力學(xué)基本公理第三節(jié)力矩第四節(jié)力偶第五節(jié)力的平移定理第六節(jié)約束與約束反力第七節(jié)受力圖約束類型與約束反力的概念立柱是橫梁的約束橋墩是橋梁的約束約束與約束反力的概念自由體自由體——能自由地向空間任意方向運(yùn)動(dòng)的物體。非自由體非自由體——在空間某一方向運(yùn)動(dòng)受到限制的物體。約束約束——限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體。主動(dòng)力主動(dòng)力——使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。例如重力、風(fēng)壓力、水壓力、土壓力等。約束反力約束反力——約束對(duì)于被約束物體的運(yùn)動(dòng)起限制作用的力。約束反力的方向總是與約束所能限制的運(yùn)動(dòng)方向相反。約束類型與約束反力柔體約束光滑面約束圓柱形鉸鏈約束固定鉸鏈支座可動(dòng)鉸鏈支座固定端約束鏈桿柔體約束——由繩索、鋼絲繩、皮帶鏈條等柔軟不可壓縮的物體構(gòu)成的約束。柔體約束與約束反力特征柔體——約束反力特點(diǎn)

柔索只能承受拉力，不能抵抗壓力和彎曲。即柔索只能限制物體沿著柔索中心線伸長(zhǎng)方向的運(yùn)動(dòng)。約束反力過接觸點(diǎn)，沿柔索中心線，是拉力。齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖光滑面約束——當(dāng)不考慮兩物體接觸處的摩擦?xí)r，物體接觸面所構(gòu)成的理想光滑的約束。光滑面約束與約束反力特征光滑面——約束反力特征

通過接觸點(diǎn)，沿公法線方向指向被約束物體，是壓力。圓柱形鉸鏈約束——兩個(gè)構(gòu)件通過銷釘聯(lián)結(jié)在一起，銷釘所構(gòu)成的約束。兩構(gòu)件只能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。約束被約束物體被約束物體圓柱形鉸鏈約束與約束反力圓柱形鉸鏈——約束反力特征

約束反力過鉸鏈中心，方向不確定，用一對(duì)正交分力來表示。柔體約束與約束反力特征固定鉸鏈支座——圓柱鉸鏈連接的兩個(gè)構(gòu)件中，如果有一個(gè)固定不動(dòng)，就構(gòu)成固定鉸支座。固定鉸鏈支座——約束反力特征

這種支座能限制構(gòu)件沿圓柱銷半徑方向的移動(dòng)，而不能限制其轉(zhuǎn)動(dòng)，其約束反力與圓柱鉸鏈相同?？蓜?dòng)鉸鏈支座——將鉸鏈支座用幾個(gè)輥軸在水平面上即構(gòu)成可動(dòng)鉸支座?？蓜?dòng)鉸鏈支座約束與約束反力特征固定鉸鏈支座——約束反力特征

約束反力垂直于支承面且通過銷釘中心，其大小和方向待定。不能限制被支承構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)和沿支承面方向的運(yùn)動(dòng)，而只能阻止構(gòu)件在垂直于支承面方向向下運(yùn)動(dòng)。在附加特殊裝置后，也能阻止其向上運(yùn)動(dòng)。鏈桿約束——兩端用銷釘與物體相連且中間不受力（自重忽略不計(jì)）的直桿。鏈桿約束與約束反力特征鏈桿——約束反力特征

只能限制物體沿著鏈桿中心線的直線運(yùn)動(dòng)，指向未定。固定端約束與約束反力特征固定端約束——使物體既不能移動(dòng)也不能轉(zhuǎn)動(dòng)的物體構(gòu)成的約束。固定