上海交通大学-理论力学PPT-第3章 约束ppt课件.ppt

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1、第三章约束3.1约束、约束力和主动力自由物体——空间位置不受任何限制，如天体、航天器约束——物体空间位置受某些限制，这种限制称为约束对物体的约束作用可以通过力得到实现，这种力称为约束力主动力——主动地作用于物体上的力，如重力等约束力是一种被动力，其大小不能预先确定，方向总是与约束力所能阻止的运动方向相反2021/8/251理论力学CAI2021/8/252理论力学CAI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。1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束3.2约束的基本类型2021/8/253理论力学CAI2021/8/254理论力学CAI约束反力作用在接触点处，

2、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)2021/8/255理论力学CAI2021/8/256理论力学CAI2021/8/257理论力学CAI2021/8/258理论力学CAI一种特殊的光滑面约束球铰链（球铰）球铰是一种的空间连接铰，它有两个部件组成，球与球壳。该铰只允许两部件绕公共的球心相对转动。工程背景——球轴承、固定球铰支座等。3.光滑铰链约束2021/8/259理论力学CAI2021/8/2510理论力学CAI圆柱铰链2021/8/2511理论力学CAI2021/8/2512理论力学CAI平面柱铰2021/8/2513理论力学CAI空间柱铰FxFyFzM

3、yMz2021/8/2514理论力学CAI滚动轴承和推力角轴承2021/8/2515理论力学CAI2021/8/2516理论力学CAI2021/8/2517理论力学CAI辊轴约束大桥的固定铰支座和辊轴支座2021/8/2518理论力学CAI2021/8/2519理论力学CAI2021/8/2520理论力学CAI固定铰支座2021/8/2521理论力学CAI2021/8/2522理论力学CAI固定铰链支座2021/8/2523理论力学CAI2021/8/2524理论力学CAI二力杆约束两端用球铰或平面柱铰与其他物体联结且不计重量的刚性直杆称为二力杆二力杆可承受拉力和压力二力杆内力处处相等

4、2021/8/2525理论力学CAI固定端约束2021/8/2526理论力学CAI2021/8/2527理论力学CAI2021/8/2528理论力学CAI2021/8/2529理论力学CAI机翼2021/8/2530理论力学CAI2021/8/2531理论力学CAI3.3受约束物体的受力分析解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力有：主动力,如重力,风力,气体压力等。被动力，即约束反力。2021/8/2532理论力学CAI画出下列各构件的受力图画物体受力图主

5、要步骤为：①选研究对象；②取分离体；③画上主动力；④画出约束反力2021/8/2533理论力学CAI画出下列各构件的受力图2021/8/2534理论力学CAI画出下列各构件的受力图2021/8/2535理论力学CAI画出下列各构件的受力图2021/8/2536理论力学CAI2021/8/2537理论力学CAI画出下列各构件的受力图2021/8/2538理论力学CAI画受力图应注意的问题2、不要多画力力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互作用力，要分清研究对象与周围哪些物体相接触，接

6、触处必有力，力的方向由约束类型而定。1、不要漏画力2021/8/2539理论力学CAI约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。3、不要画错力的方向4、受力图上不能再带约束即受力图一定要画在分离体上。2021/8/2540理论力学CAI一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。5、受力图上只画外力，不画内力对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。6、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相互协调，不能相互矛盾20

7、21/8/2541理论力学CAI2021/8/2542理论力学CAI2021/8/2543理论力学CAI