理论力学 教学课件 作者 顾晓勤 等第3节 约束和约束反力.ppt

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1、自由体：在空间自由运动，其位移不受限制的物体称为自由体。约束：事先给定的、限制物体运动的条件称为约束。对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体也可称为约束。约束反力：约束作用于物体以限制物体沿某些方向发生位移的力称为约束反力或约束力、反力。主动力：约束反力以外的其它力统称为主动力。几个概念一、柔索约束工程中钢丝绳﹑皮带﹑链条﹑尼龙绳等都可以简化为柔软的绳索，简称柔索。柔索对物体的约束反力，作用在接触点，方向沿着柔索背离物体（即柔索承受拉力）。通常约束反力用或表示。二、具有光滑接触表面的约束在所研究的问题中，

2、如果两个物体接触面之间的摩擦力很小，可以忽略不计时，则认为接触面是光滑的。光滑接触面对物体的约束反力，作用在接触点处，作用线方向沿接触表面的公法线，并指向物体（即物体受压力）。这种约束反力称为法向反力，用表示。BA三、光滑圆柱铰链约束光滑圆柱铰链约束是由两个带有圆孔的构件并由圆柱销钉连接构成。工程中有许多具体应用形式。1.光滑圆柱销钉连接该连接使被约束的两构件只能绕销的轴线作相对转动。光滑圆柱销钉连接的约束反力必通过铰链中心，方向不定。约束反力用两个正交分力﹑来表示。2.向心轴承所受约束性质与光滑圆柱销钉连

3、接相同。约束反力用两个正交分力﹑来表示。分为向心滚动轴承和向心滑动轴承。3.固定铰链支座在支座和支承面之间有辊轴。4.可动铰链支座转轴轴线在空间固定。固定铰链支座的约束反力往往不能预先确定。可动铰链支座对结构沿支承面的运动没有限制，因此可动铰链支座的约束反力垂直于支承面。四、光滑球铰链约束对于光滑球铰链约束，由于不计摩擦，并且球只能绕球心相对转动，所以约束反力必通过球心并且垂直于球面，即沿半径方向。因为预先不能确定球与球窝接触点的位置，所以约束反力在空间的方位不能确定。因此约束反力以三个正交分量﹑﹑表示。五

4、、链杆约束链杆：两端用光滑铰链与其它物体相连且不计自重的刚性直杆。二力杆：只受两个力作用并且平衡的构件。ABC二力杆五、链杆约束链杆：两端用光滑铰链与其它物体相连且不计自重的刚性直杆。在机械工程应用中，要对实际约束的构造及性质进行全面考虑，抓住主要矛盾，忽略次要因素，将其近似地简化为相应的典型约束形式，以便计算分析。注意二力杆：只受两个力作用并且平衡的构件。链杆对物体的约束反力也必沿着链杆轴线，指向不能预先确定。