约束与约束反力PPT课件下载推荐.ppt

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力偶矩的大小、作用面的方位和转向。

力偶矩矢的三要素：

2、平面力偶（代数量）、平面力偶（代数量）力偶矩：

力偶矩：

m=m=FdFd+3、空间力偶（矢量）、空间力偶（矢量）力偶的作用力偶的作用面面力偶臂力偶臂性质性质1：

力偶无合力，本身又不平衡，是一个基本力学量。

力偶只能和力偶平衡，而不能和一个力平衡。

4、力偶的性质、力偶的性质性质性质2：

力偶中两个力在任意坐标轴上投影之代数和为零。

性质性质3：

力偶中两力对任一点取矩之和恒等于力偶矩，而与力偶中两力对任一点取矩之和恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关。

矩心的位置无关。

性质性质4：

力偶可以在其作用面内任意移动或转动，或移到另力偶可以在其作用面内任意移动或转动，或移到另一平行平面，而不影响它对刚体的作用效应。

一平行平面，而不影响它对刚体的作用效应。

5、力偶的等效条件、力偶的等效条件两个力偶等效两个力偶等效力偶矩矢相等力偶矩矢相等只要保持力偶矩大小和转向不变，可以任意改变力偶中力的只要保持力偶矩大小和转向不变，可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短，而不改变它对刚体的作用效应。

大小和相应力偶臂的长短，而不改变它对刚体的作用效应。

自由体：

可以任意运动（获得任意位移）的物体。

非自由体：

运动运动（位移位移）受到某些限制的物体。

受到某些限制的物体。

约束反力：

约束对被约束体的作用力。

约束：

由周围物体所构成、限制非自由体位移的条件。

主动力：

约束力以外的力。

一、基本概念一、基本概念1-4约束与约束反力约束与约束反力约束反力的大小常常是未知的；

约束反力的大小常常是未知的；

约束反力的方向总是与约束所限制物体的位移方向相反；

约束反力作用点在物体与约束相接触的那一点。

约束反力的特点：

1.柔性约束：

柔性约束：

由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力柔索只能受拉力，又称张力.用用表示表示二、工程中常见的约束二、工程中常见的约束链条构成的约束链条构成的约束柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力2.光滑接触约束光滑接触约束:

具有光滑接触面（线、点）的约束具有光滑接触面（线、点）的约束光滑支承接触对非自由体的约束力，光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触作用在接触处；

方向沿接触处的公法线并指向受力物体处；

方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为，故称为法向约束力，用法向约束力，用表示表示3.光滑圆柱铰链约束光滑圆柱铰链约束ABAB约束力特点：

约束力特点：

不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束法向约法向约束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变向均有改变可用二个通过轴心的正交分力可用二个通过轴心的正交分力表示表示固定铰链支座固定铰链支座其中一个构件固定在地面其中一个构件固定在地面中间铰约束中间铰约束如果两个有孔物体用销钉连接如果两个有孔物体用销钉连接,称为中间铰约束称为中间铰约束4.活动铰链支座活动铰链支座在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面滚动。

在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面滚动。

上摆上摆上摆上摆销钉销钉销钉销钉底板底板底板底板滚轮滚轮滚轮滚轮55.光滑球形铰链约束光滑球形铰链约束约束特点约束特点：

通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转：

通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动动，但构件与球心不能有任何移动约束力约束力：

当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力：

当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力通过接触点通过接触点,并指向球心并指向球心,是一个不能预先确定的空间力是一个不能预先确定的空间力.可用可用三个正交分力表示三个正交分力表示6.6.轴承约束轴承约束向心轴承向心轴承约束特点约束特点：

限制轴沿轴径方向上的径向运动；

不限制轴的：

不限制轴的转动，也不限制轴沿轴线方向的微小窜动。

转动，也不限制轴沿轴线方向的微小窜动。

约束力：

轴承对轴的约束力大小和方向都未知，通常用轴承对轴的约束力大小和方向都未知，通常用x、y坐标轴上的两个未知力分量表示坐标轴上的两个未知力分量表示止推轴承止推轴承约束特点：

约束特点：

止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制约束力：

比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力分力77、固定端约束、固定端约束固定端（插入端）约束的约束反力：

固定端（插入端）约束的约束反力：

，为固定端约束反力为固定端约束反力;

限制物体平动限制物体平动,为限制转动。

为限制转动。

（55）球铰链）球铰链空间三正交分力空间三正交分力（66）轴承约束）轴承约束（11）柔索约束）柔索约束张力张力（33）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链（22）光滑面约束）光滑面约束法向约束力法向约束力总结总结（44）活动铰链支座）活动铰链支座光滑面光滑面止推轴承止推轴承空间三正交分力空间三正交分力向心轴承向心轴承-（77）固定端约束）固定端约束