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1、1,第四节 约束与约束反力,2,静力学,约束反力:约束给被约束物体的力叫约束反力。,1-4 约束与约束反力,一、概念,自由体:位移不受限制的物体叫自由体。,非自由体:位移受限制的物体叫非自由体。,约束:对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。 (这里,约束是名词,而不是动词的约束。),3,静力学,大小常常是未知的; 方向总是与约束限制的物体的位移方向相反; 作用点在物体与约束相接触的那一点。,约束反力特点:,G,4,主动力与约束力的区别 在物体上,除约束反力以外的力,即能主动引起物体运动或使物体产生运动趋势的力,称为主动力。例如,重力、风力、水压力、土压力、切削力、顶板压力等都是主动力
2、。它们都是促使物体运动或有运动趋势的力。主动力在工程中也称为荷载。,5,静力学,绳索类只能受拉,所以它们的约束反力是作用在接触点,方向沿绳索背离物体。,二、约束类型和确定约束反力方向的方法:,1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束 由柔软而不计自重的绳索、链条、传动带等形成的约束 称为柔体约束。,6,7,静力学,约束反力作用在接触点处,方向沿公法线,指向受力物体,2.光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计) 两个相互接触的物体,如果接触面上的摩擦力很小而略去不计,那么 由这种接触面所构成的约束,称为光滑接触面约束。,8,具有光滑接触面(线、点)的约束(光滑接触约束),9,光滑支承接触对非自由体的约
3、束力,作用在接触处;方向沿接触处的公法线并指向受力物体,故称为法向约束力,用 表示。,10,静力学,3.光滑圆柱铰链约束,圆柱铰链 圆柱铰链简称铰链,它是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中而构成。,11,静力学,A,A,12,约束特点:由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成,如剪刀。,13,静力学,4.铰链支座的约束 a.固定铰链支座 若圆柱销连接的两构件中有一个是固定构件,则称其为固定铰链支座。,14,静力学,固定铰支座,15,静力学,滑槽与销钉 (双面约束),16,静力学,二 力 杆,17,固定铰链支座,约束特点:,由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成。,约束力:与圆柱铰链相同,以上约束,其约束特性相同,均为轴与孔的配合问题,都可称作光滑圆柱铰链。,18,静力学,b.活动铰链支座,N的实际方向也可以向下,19,约束特点:,在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成。,约束力:,构件受到光滑面的约束力。,20,静力学,活动铰支座,