yuhongjie静力学

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1、约束约束与约束力常见理想约束及其约束力的简化静力学2021/9/21理论力学CAI静力学约束与约束力自由物体与主动力非自由物体与约束约束力约束/约束与约束力2021/9/22理论力学CAI静力学约束/约束与约束力自由物体与主动力空间位置不受限制的研究对象称为自由物体(简称为自由体)气球可能出现的运动形式无穷多气球为自由体自由体的真实运动取决于作用在该物体上的力主动力2021/9/23理论力学CAI静力学约束/约束与约束力非自由体与约束空间位置受到限制的研究对象称为非自由物体(简称为非自由体)气球只能在管道中上下运动气球为非自由体那些对非自由体运动的限

2、制称为约束限制气球运动的管道为气球的约束2021/9/24理论力学CAI静力学约束/约束与约束力约束力非自由体的真实运动是两种力共同作用的结果主动力两类约束力限制小球在园槽中运动：理想约束力约束对该物体的作用力。称为约束力或约束反力约束力的物理机制是研究对象与限制其运动的物体间的相互作用。不起这种限制作用：非理想约束力气球与管道间的摩擦理想约束：只考虑理想约束力的约束2021/9/25理论力学CAI静力学常见理想约束及其约束力的简化理想约束力的特点常见理想约束力的简化约束/常见理想约束及其约束力的简化2021/9/26理论力学CAI静力学约束/常见理

3、想约束及其约束力的简化理想约束力的特点非自由体所受的理想约束力大小与方向通常是未知的主动力通常是已知约束力和约束的具体的形式与非自由体的运动趋势有关两物体的接触通常是面接触，约束力通常是作用于非自由体上的力系需要对其进行简化理想约束力的方向应该与物体被阻止的运动方向相反2021/9/27理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化柔索约束由于柔索只能受拉力的作用，柔索的作用是限制物体有伸长它的趋势柔索的约束力作用于物体的接触点，沿柔索而背离物体的方向约束力可认为是一集中力系绳不能受压，柔索无法限制物体向它缩短的方向运动只限制物体单侧运动的约

4、束为单面约束细长的系绳、链条、传动带等均属柔索约束。2021/9/28理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化其他柔索约束2021/9/29理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化支承面约束一个光滑的支承面限制物体的运动方向均沿它们公法线约束力的指向为被限制运动趋势的反向支承面约束为单面约束2021/9/210理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化2021/9/211理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化支承面约束2021/9/212理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化例:

5、光滑的地面与墙面梯子所受的理想约束力2021/9/213理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化平面园柱铰约束两个部件组成：轴套与轴它允许两部件在截面内相对转动，限制在截面内相对移动“平面”：不考虑轴套与轴垂直于截面方向的相对移动和绕沿截面轴的相对转动主动力的不同，两部件接触点的位置会变动，即约束力的大小与方向会发生变化约束力的作用线必通过轴心不变2021/9/214理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化平面园柱铰约束描述用约束力的两个相互垂直的分力表示设定未知约束力在轴心的两分力的正向两分力的大小与正负将覆盖约束力变化

6、的各种情况2021/9/215理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化平面园柱铰的工程背景平面固定铰支座平面滑动铰支座2021/9/216理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化平面园柱铰的工程背景平面固定铰支座约束力的描述2021/9/217理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化平面园柱铰的工程背景平面滑动铰支座约束力的描述铰支座与基础间有滚轴存在，它与基础不固结，可以滑动。铰支座与它支撑物体间不存在横向运动的限制，故约束力的横向约束力的分量不存在。2021/9/218理论力学CAI静力学约束/常见理想约

7、束及其约束力的简化平面滑移铰约束该铰允许滑块与滑槽在平面内的一个方向上相对移动，限制与该方向垂直方向的移动与刚体间相对转动理想约束力是一个平面平行力系向某点简化，可得到一个垂直于滑移方向的主矢与垂直于运动平面的主矩2021/9/219理论力学CAI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化固定端约束非自由体与其约束物体固结在一起的约束称为固定端约束固定端约束使非自由体不能产生任何方向的移动与转动非自由体受到的约束力为空间力系，向某点简化可由一个主矢与一个主矩等效可用主矢的三个分量和主矩的三个分量替代待定的该约束力主矢与主矩2021/9/220理论力学C

8、AI静力学约束/常见理想约束及其约束力的简化固定端约束的工程实例2021/9/221理论力学CAI静力学约束