模块一 静力学基本知识.ppt

圆柱形铰链约束符号及约束力表示 （1） （2） 中间铰链简图 中间铰链约束力 固定铰链简图（铰链支座） 向心轴承约束力 被约束体 约束体 固定铰链约束力 4、链杆约束 链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直杆。这种约束只能限制物体沿链杆轴线方向上的运动而不能限制其他方向的运动，所以，链杆约束的约束反力沿着链杆的轴线，指向为拉力或压力。常用符号R表示。链杆属于二力杆的一种特殊情形。 链杆： ① 两端用光滑铰链与其它物体连接的刚杆； ② 不计自重； ③ 杆上无其它主动力作用。 约束的特点： 只限制物体沿杆轴线方向的运动。 链杆 约束力的特点： 方位： 指向： 沿链杆的轴线方向（或两铰链的连线方向）； 指向不定（通常假定）。 链杆约束简图 链杆约束力 链杆 —— 二力杆 D C D C B A FC FD FC FD 刚体在二力作用下平衡的充要条件是此二力等值、反向、共线。（公理） 二力构件不一定是直杆，也可以是曲杆。 D C 5、铰链支座约束 将一个构件支承（或连接）在基础或另一个静止的构件上构成的装置称为支座。采用铰链连接的支座就是铰链支座。 包括固定铰支座和可动铰支座两种。 构件与支座用光滑的圆柱铰链联接，并将底板固定在支承物上构成的支座。 构件不能产生沿任何方向的移动，但可以绕销钉转动，可见固定铰支座的约束反力与圆柱铰链约束相同，即约束反力一定作用于接触点，通过销钉中心，方向未定。固定铰支座的简图如图1.18(b)所示。约束反力如图1.18(c)所示，可以用FRA和一未知方向角α表示，也可以用一个水平力FXA和垂直力FYA表示。 1）固定铰支座 1.2.2 几种常见的约束及其反力 2）可动铰支座 在固定铰支座下面加几个滚轴支承于平面上。 这种约束，只能约束构件沿垂直于支承面方向的移动，而不能阻止构件绕销钉的转动和沿支承面的切线方向的移动。所以，它的约束反力的作用点就是约束与被约束物体的接触点、约束反力通过销钉的中心，垂直于支承面，方向不定。 约束特征： 只限制垂直于支承面方向的运动。 约束力特征： 方位： 指向： 通过销钉中心，垂直于支承面 指向待定（常假定） 活动铰链支座约束符号及约束力表示 活动铰链约束简化符号 辊轴约束力表示 6.固定端支座 在嵌固端，既不能沿任何方向移动，也不能转动，所以固定端支座除产生水平和竖直方向的约束反力外，还有一个约束反力偶。 1.3 物体的受力分析与受力图 1.3 物体的受力分析与受力图 物体受力分析包含两个步骤：取脱离体，画受力图。 脱离体 被分离出来的研究对象。 受力图 在脱离体上画出周围物体对它的全部主动力和约束反力，这样的图形叫做受力图。 主动力是荷载产生的力，实际作用的力； 约束力是解除联系的作用力。 1.3 物体的受力分析与受力图 受 力 分 析 示 例 (1) 取 隔 离 体 W 画 受 力 图 FNA FNB A B W 1.3 物体的受力分析与受力图 1.3 物体的受力分析与受力图 1.3 物体的受力分析与受力图 例3： 图示水平简支梁，试作出其受力图。 B A C F F C A B A B C FAx FAy FB F FB FA FAx FAy F C A B FB 方法一： 方法二： FNB F F C B A C B A C B A FNB F FA FAx FAy 练习 例4：图示水平梁AB用斜杆支撑，受力如图。试作出梁AB受力图。 F FAx FAy 二力杆 FC 二力曲杆 二力曲杆 类似情形1： 类似情形2： 分析下列结构中各构件的受力; 讨论哪些构件属于二力构件与三力汇交 例: 例5：三铰拱结构。试分别作出右半拱、左半拱、整体的受力图。 FC FB F FAx FAy F FAx FAy FB 几点注意： （1）先作二力构件的约束力： （2）C点必须按作用力与反作用力画； （3）内约束反力不画； （4）固定铰链约束力画法； 方法一： （作用力与反作用力的表示，FC 、 ） 右半拱 左半拱 整体 二力构件 HAPTER * * * * 模块一 静力学基本知识 1.1.1 力和平衡的概念 力的定义 力是物体间相互的机械作用。 力的效应 引起物体的机械运动状态发生变化（外效应）； 运动效应特例——平衡。 使物体几何尺寸和形状发生变化（内效应）。 力的单位 力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿（kN）。 1.1.1 力和平衡的概念 力的三要素 力的大小、方向、作用点称为力的三要素。 A F 力的表示法 力是一个矢量，用带箭头的直线段来表示，如右图所示（虚线为力的作用线）。 1