约束与约束反力讲解.ppt

4、链杆约束链杆是两端通过铰链与物体相连而不计自重且中间不受外力作用的刚性杆件。二力构件链杆是二力杆。链杆的约束力：必沿着两铰链中心的连线，但指向不定,其指向或背离物体（拉力），或指向物体（压力）。F2F1F2二力构件返回下一页上一页FAFBACBAB双铰链刚杆约束双铰链刚杆约束5、固定铰支座如铰链约束中一构件作为支座被固定在地面或机架上，则称为固定铰链支座。固定铰支座约束简图构件销钉支座固定铰支座：约束特点：与光滑圆柱铰链相同约束力：方向垂直于销钉轴线并通过销钉中心，指向不定，常以两个正交分力FAx和FAy来表示。6、活动铰支座在固定铰支座与光滑固定面之间装有辊轴而成，亦称辊轴支座约束。约束特点：限制物体与支座沿垂直于支撑面方向的运动。约束力：通过销钉中心，垂直于支撑面，指向不定(即可能是压力或拉力）。辊轴支座约束简图及反力FN的实际方向也可以向下FN§2-3约束与约束反力活动铰交座固定铰支座活动铰支座7、固定端（插入端）约束约束特点：限制了平面内所有可能的运动（被约束构件既不能移动和也不能转动）。约束力：一个方向待定的力（通常也用两个正交分力:水平约束力和竖向约束力Fx和Fy表示）和一个转向待定的约束力偶M使构件既不能移动也不能转动的，完全固定的支座-----固体端支座插入端约束典型约束小结约束类型约束及约束力约束力方位约束力指向柔性约束沿柔索背离物体（拉力）光滑接触面约束沿公法线指向物体（压力）固定铰链支座未定用一对正交力、表示滚动支座垂直支承面未定（拉力或压力）固定端未定用一对正交力、和一个附加力偶表示（方向可以假设）二力杆(链杆)已知沿杆两端铰链中心连线§1.2约束与约束反力ThanksLOGO约束与约束（反）力的概念工程中常见的约束类型和约束力CONTENTS约束和约束反力一、概念§1-2约束与约束反力位移不受限制的物体叫自由体。自由体：§1-2约束与约束反力位移受限制的物体叫非自由体。非自由体：§1-2约束与约束反力G约束反力：约束与非自由体接触相互产生了作用力，约束作用于非自由体上的力叫约束力或称为约束反力。约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）FGFN1FN2约束反力特点：GGFN1FN2①大小常常是未知的；②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。§1-2约束与约束反力作用于非自由体上的力:主动力或荷载:能主动地使物体运动或有运动趋势的力如重力、水压力、土压力、风压力等。约束力(约束反力):约束作用于物体、限制物体运动的力约束力主动力--被动力约束力主动力主动力：已知力，彼此独立约束力:大小：未知,在静力学中可用平衡条件由主动力求出。方向：与该约束所能够限制的位移方向相反作用点：在约束与被约束物体的接触点二、工程中常见的约束类型和约束力1、柔性（索）约束2、光滑接触面约束3、光滑圆柱铰链约束4、链杆约束5、固定铰支座6、活动铰支座7、固定端约束三种支座1、柔性（索）约束由柔软而不计自重的绳索、胶带、链条等所构成的约束统称为柔索约束约束特点：只能限制物体沿柔索伸长方向的运动。（只能受拉，不能受压）约束反力：通过接触点沿柔索的中心线背离物体------拉力AAFT约束反力力方向与所能限制的物体运动方向相反。WFTFTFT1FT2返回下一页上一页效果图链条、胶带构成的约束切线方向F1F2AB链条构成的约束2、光滑接触面约束约束和被约束物体相接触，接触处不计摩擦，具有光滑接触面（点、线）的约束。例如：支持物体的固定面、啮合齿轮的齿面约束特点：限制物体沿接触面公法线指向约束方向的位移约束力：通过接触点沿接触面在接触点处的公法线，指向被约束物体，常称为法向约束力。对被约束物体（受力物体）是压力公切线公法线FNFFF试画出图中AB杆在A、B、D处的约束力，不计接触面的摩擦。练习题1BAＣDFGFNAFNBFNCFW