工程力学（静力学与材料力学）教学课件作者顾晓勤第01章静力学基础第3节约束和约束反力课件.ppt

* 第 3 节 约束和约束反力 第一章 静力学基础 * 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，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。 B A 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 。