【东南大学】物体的受力分析.pdf

C2 物体的受力分析 • 约束和约束力 • 荷载 重心 • 物体的受力分析 2.1 约束和约束反力 自由体：位移不受限制的物体。 非自由体：位移受到限制而不能作任意运动的物体。 约 束：限制物体自由运动的条件称为约束，表现为 对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。 约束力：约束作用于非自由体的力。(反力) 除约束力外，非自由体上所受到的所有促使物体运 动或有运动趋势的力，称为主动力。 约束力是由主动力引起的，故它是一种被动力。 约束力的确定 约束力取决于约束本身的性质、主动力和 物体的运动状态。 约束力阻止物体运动的作用是通过约束与 物体相互接触来实现的，因此： 方 向：必与该约束所阻碍的位移方向相反 作用点：在相互接触处 大 小：通常未知 柔索约束 绳索、链条或胶带 作用线沿柔索背离物体 不计自重，不可伸长，只承受拉力 柔索约束 约束力沿着柔索背向被约束物体 约束力沿轮缘的切线方向，为拉力 光滑接触面约束 法线 切线 F N F N 约束力沿接触面公法线方向指向物体 只能限制物体沿接触面法向的位移，不能 限制物体沿接触面切向的位移。 光滑铰链约束 圆柱销钉将带有销钉孔的构件 连接在一起 只限制相对移动，不限制绕铰 链轴转动 圆柱铰链、铰链、销钉、柱铰 束 约 链 铰 滑 光 光滑铰链约束 F N F y F x 约束反力作用在接触点，沿公法线方向，过销中心， 大小和方向不能确定，通常用正交的两个分力表示。 光滑铰链约束 固定铰链支座 F R F y F x 约束反力过销中心，方向不能确定，通常用正交 的两个分力表示。 光滑铰链约束 滚动铰链支座