文档介绍：约束与约束反力
教学目标:
1、掌握约束及约束反力的概念;
2、掌握几种常见约束类型反力的画法
重点
1、约束及约束反力的概念
2、常见的几种约束反力的画法
难点
约束反力画法的灵活应用
一、约束和约束反力的概念
自由体(如:空中漂浮物)
工程中的物体非自由体(如:基础、墙、梁等)
是被动力,大小取决于作用于物体的主动力。
作用位置在约束与被约束物体的接触面上。
方向与约束所能限制的物体运动方向相反。
W
FT
被约束体
上的力
使被约束体运动(运动趋势)的力—主动力(自重或
传递的荷载)
限制被约束体运动的力—约束反力
约束—限制(阻碍)物体运动(运动趋势)的物体称为约束物体,简称约束.(例如桥墩是桥梁的约束,基础是柱子的约束,柱子是梁的约束)
约束反力——约束施加在被约束体上的力。
二、常见约束类型及其约束反力的画法
1、柔索约束—由柔软的不计自重的物体构成的约束
柔索约束反力体
现为对被约束体
所施加的拉力用
Ft或T表示.
柔索约束反力一定
是通过接触点,沿
着柔体中心线背离
被约束物体的方向,
且恒为拉力。
2、光滑面约束—当物体在接触处的摩擦力很小而略去不计
时,就构成了光滑接触面约束。
光滑面约束反力体现为对被约束体所施加的压力,压力
的方向沿接触面的公法线方向(也叫接触面的法向压力)
用FN或N表示.
W
0
G
光滑约束(接触面法向压力)
G1
G2
N
N1
N2
N1
N2
N3
由以上可知:光滑接触面约束反力是通过接触点,沿着接触面的公法线指向被约束的物体,只能是压力。
3、光滑圆柱铰链约束
当圆柱形铰链的约束反力方向无法确定时,
用其正交分量X、Y表示。
4、链杆约束
链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直杆,由此所形成的约束称为链杆约束。这种约束只能限制物体沿链杆轴线方向上的移动。链杆可以受拉或者是受压,但不能限制物体沿其他方向的运动和转动,所以,链杆约束的约束反力沿着链杆的轴线,其指向假设。
当圆柱形铰链连接的是二力杆时,其反力方向是可以确定的,这就是链杆约束