约束与约束反力》教案

《建筑力学》教案第1章绪论【目的要求】1. 掌握：刚体的概念，杆件变形的基本形式。

2．熟悉：平面杆系结构的类型，建筑力学的任务，刚体、变形体及其基本假设。

3．了解：薄壁结构、实体结构的概念，载荷的分类。

【重点、难点】1．教学重点：杆件变形的基本形式。

2．教学难点：刚体、变形体及其基本假设。

【教学方法与教学手段】讲授式、讨论式、案例式。

【教学时数】4学时【本章知识点】1．杆系结构杆系结构——建筑物中的骨架主要由杆件组成，建筑力学主要研究平面杆件结构，在计算简同中用其轴线表示；2．计算模型：刚体、变形体计算模型－刚体、变形体——其中刚体是受力不变形的物体，当我们讨论的问题与变形无关或影响很小时可以使问题简化；3．变形基本形式变形体是物体变形不可忽略时的讨论，但也要有连续、均匀及各向同性的假设。

包括拉压、剪切、扭转、弯曲，这四种基本的变形形式是日常生活中常见的，在本课程的学习中，应注意产生变形的力和力偶与相应的变形的对应关系。

4．建筑力学的内容和任务（1）结构由杆件组成，如何组成才能成为一个结构是我们首先要研究的问题；（2）结构是要承受荷载的，这里讨论最简单的结构（静定结构）在荷载作用下的内力计算（杆件视为刚体）（3）研究单个杆件在基本变形形式下的受力情况，及其相应的变形以及受力与变形之间关系（变形体）（4）静定结构在荷载作用下的变形与位移（5）超定结构的内力（位移）三个经典方法（6）直杆受压的稳定问题5．集中荷载、均布荷载主要讨论集中荷载、均布荷载问题，其它荷载在其他课程讨论。

【基本内容及要求】1．结构与构件（1）理解结构的概念；（2）了解结构按其几何特征的三种分类。

2．刚体、变形体及其基本假设（1）了解建筑力学中物体的概念；（2）掌握在建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型，以及刚体、理想变形固体的概念及其主要区别。

（3）掌握弹性变形与塑性变形的概念。

3．杆件变形的基本形式（1）掌握轴向变形或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形的变形特点。

2.本节课主要以视频播放、小组讨论为主，对学生总结分析能力有较强要求。
3.本次课程要求学生有认真、细心的学习态度，灵活的思维能力。
学情分析
1.学生对于平面力系的复杂性和抽象性可能还缺乏足够的认识和准备。
2.部分学生对理论推导和计算感到枯燥乏味，缺乏学习兴趣。
3.网络搜索资料能力强，但是逻辑分析能力较弱。
内容
教师活动
学生活动
思政元素
发布问卷调查[课程结束后1天内]
发布五道问题，对学生本节课的学习效果进行主观评价
通过问卷星发布问卷调查
及时、认真完成问卷调查
职教云作业[课程结束后2天内]
学习静力学基础在汽车上案例应用。
督促学生按时提交作业并及时批改反馈给学生及时改正。
按时完成书本作业及时上交，针对成绩反馈的知识点掌握不足及时查漏补缺。
观看视频，并聆听教师总结
培养学生的动手操作能力。
课堂评价[10分钟]
总结此次课程知识点，展示学生课堂过程得分，并发布课后作业。
总结课程知识点，职教云上传知识总结图片，展示职教云上本节课学生得分，鼓励得分低的同学，并下发课后作业
认真观看板书，课后查看职教云课程总结图片，并及时完成课后作业。
课后活动
环节
2.通过该课程的学习，学生能够理解并掌握平面力系的合成与分解、平衡条件、平衡方程等基本理论，以及运用这些理论解决实际工程问题的能力。
内容分析
1.通过对平面力系系统的学习和实践，包括平面一般力系的合成与简化、平衡条件及平衡方程的建立与求解等，学生将能够全面掌握平面力系的相关知识，提高分析问题和解决问题的能力，同时培养良好的科学态度和职业素养。。
1.了解平面力系的基本概念;
2.掌握平面力系的合成原理和方法;

海航集团长沙南方职业学院建筑力学课程教案教师姓名系部名称建筑工程系授课专业建筑工程技术、建筑工程管理授课班级管理2-131、技术2-131、132、133 授课时间 2013年9 月23日- 12 月 30 日课程教案课程教案第一节基本概念一、刚体的概念在外力作用下，几何形状、尺寸的变化可忽略不计的物体，称为刚体。

二、力的概念力是物体间相互的机械作用，这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。

实践证明：力对物体的作用效果取决于力的三要素。

1. 力的大小力的大小表明物体间相互作用的强弱程度。

2. 力的方向力不但有大小，而且还有方向。

3. 力的作用点当作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点。

在描述一个力时，必须全面表明这个力的三要素。

力是矢量。

用字母表示力矢量时，用黑体字F，普通体F只表示力矢量的大小。

第二节静力学公理一、力的平行四边形公理作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。

二、二力平衡公理作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上。

三、加减平衡力系公理在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。

也就是说，如果两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用是相同的，可以等效代换。

推论1 力的可传性原理作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用效果。

推论2 三力平衡汇交定理作用于同一刚体上共面而不平行的三个力使刚体平衡时，则这三个力的作用线必汇交于一点。

四、作用与反作用公理两物体间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线并分别作用于两个物体上。

必须注意：不能把作用力与反作用力公理与二力平衡公理相混淆。

第三节工程中常见的约束与约束反力一、约束与约束反力的概念对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束体，简称约束。

灌南中专教师授课教案2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础教学内容旧知复习：1.力的概念。

2.力的基本性质。

讲授新课：第一章静力学基础第二节约束与约束反力一、约束与约束反力1. 约束位移不受限制的物体称为自由体，位移受到限制的物体称为非自由体。

对非自由体的某些位移起限制作用的物体称为约束。

2. 约束反力约束作用于物体上的力称为约束反力，简称约束力。

如火车铁轨约束车轮只能在轨道上运动，轨道作用于车轮上的力称为约束反力。

注意：①约束反力一般是未知力，往往是需要求解的。

②约束反力的方向根据约束的类型来确定，大小用平衡条件来计算。

二、常见的约束类型1. 柔性约束工程上常见的钢丝绳、传动带、链条对物体的约束只能承受拉力，不能承受压力，称为柔性约束。

常用F T表示这类约束反力，如图1-7所示。

2. 光滑面约束两物体的接触面是光滑的刚性面，摩擦力忽略不计，称为光滑面约束。

注意：光滑面约束只能限制物体过接触点沿接触面的公法线方向的运动，不能限制物体在接触面的切线方向的运动。

约束反力沿接触点的法线方向，并指向被约束的物体，称为法向反力，常用F N表示这类约束反力，如图1-8所示。

3. 铰链约束用圆柱销将两个构件连接在一起，构件只能绕销轴的回转中心转动，不能产生相对位移，这类约束称为铰链约束。

(1) 固定铰链支座两个构件之一固定在支承面上，称为固定铰链支座，如图1-9所示。

(1) 活动铰链支座铰链支座下面装有几个滚轴，使铰链支座在支承面上能任意移动，称为活动铰链支座，如图1-10所示。

4. 固定端约束构件的一端固定、另一端为自由的支座称为固定端约束。

注意：构件的固定端既不能转动，也不能移动，如图1-11所示。

固定端约束的受力分析如图1-12所示，用M A表示约束力偶。

课堂练习小结：1. 约束与约束反力的概念。

2.常见的约束类型。

2.养成具体问题具体分析的科学思维。
学情分
析
基础
1.掌握了六种常见的约束。
2,掌握了荷载分析。
3,掌握了计算简图的确欠缺。
教学重点
1.计算简图的简化原则。
2.计算简图的确立。
教学难点
L体系的简化和支座的简化。
2.内部约束的分析。
教学活动安排
课前
教学
环节
教学内容
探原理，解问题(15min)
1.受力分析图的概念。
2.受力分析图的绘制方
L讲解受力图的概念。
2.引导学生总结受力分析图绘制
L认真聆听，积极参与讨论。
2.完成任务，整理思路。
讲授法讨论法任务驱动法
L掌握受力分析图绘制方法。
法。
3.雨篷板的受力分析图。
步骤。
练应用，提技能(60min)
1次梁受力分析图绘制。
知识点1约束的概念
探原理，解问题(15min
)
1.自由的概念。
2.约束的概念。
3.自由和约束的关系。
4.昆明机场引桥垮塌事件分析。
1.结合生活案例讲解。
2.发起讨论。
3,发起案例分析汇报。
1.聆听，讨论。
2.观看视频，谈感想。
3.参与讨论。
4.汇报分析成果。
讲授法头脑风暴法
1.明确概念。
2.通过讨论和汇报，锻炼学生的表达沟通能力。
1.认真聆听，积极参与讨论。
2.总结体系受力图绘制和杆件受力图绘制的同异。
教授法任务驱动法
通过分析结构中的各构件的相互作用，养成具体问题具体分析的科学思维。
练应用，提技能(60min)
1.三角钢架的受力分析。
2.三角托架的受力分析。

课程教学档案Academic Archivesfor Curriculums部门教研室课程名称任课教师周学时/总学时教学班级教学时间20～20学年第学期江西科技学院教务处精心备课，让我们的课堂更精彩备好课是上好课的前提。

为了提高教学质量，在抓备课这一环节时，要注意教学内容的综合性，教学方法的灵活性，练习的多样性，力争做到心中有教材、心中有学生、心中有教法、心中有目标。

1.备教材。

备教材即认真钻研教材，包括钻研教学大纲、教材和教学参考书，以了解本门课程的教学目的、任务和要求，了解教材的结构体系及其与前后课程的关系，明确教材的重难点，在此基础上根据课时安排、学生情况和设备情况等精选教学内容，编写学期教学计划。

备教材是备课的前期基本工作。

通过钻研教材要把课程内容所涉及的基本理论、基本概念理解准确、透彻；重要公式、推导过程要清楚熟练；掌握教材的重点，找准教材的难点；掌握教材内在的知识体系结构和思维逻辑关系；同时广泛阅读有关教学参考书和资料，从优取舍教学要点、方法和案例、例题等。

另外，还要注意搜集与教材相关的国内外最前沿的研究成果（尤其是专业课），及时纠正删除过时或有错的内容，增补最新的信息。

2.备学生。

备学生是尽量了解学生的实际，有的放矢地进行教学。

内容包括了解学生的思想、情绪、知识和能力基础、思维特点和思维水平、学习方法、爱好和对教学的期望等，依据教学大纲的要求和照顾大多数的原则，确定教学的起点和难点，同时考虑相应的教学措施，做到因材施教、因人施教。

教师应做到“以人为本”，以学生的学为本，在考虑教学内容、教学策略的时候要“随机应变”，精心设计、调整、修正，使之更适合学生的知识水平和能力结构。

这样的备课才是有效的。

3.备教法。

备教法就是选择恰当的教学手段和教学方法以实现教学目标。

恰当的教学方法符合学生的认知规律，使学生可以接受，最终实现了预期的教学目标并收到好的教学效果。

教学方法多种多样，常用的有启发式、讨论式、研究型、模拟式、讲练结合等多种形式，还包括课堂讲授的组织和设计等方法。

授课班级：10道桥1班、10道桥2班、10道桥3班、10道桥4班教学课题：绪论第一节工程力学的研究对象第二节工程力学的研究内容和任务第三节刚体、变形体及其基本假定第四节荷载的分类与组合第五节结构计算简图教学目的及要求：1、了解工程力学的研究对象、内容和任务，荷载的分类与组合，结构计算简图的概念和确定计算简图的原则2、初步掌握强度、刚度和稳定性的概念3、掌握刚体、变形固体的概念及变形固体的基本假设4、掌握杆件的几何特征、刚结点和铰结点的特征教学重点：1、刚体、变形固体的概念及变形固体的基本假设1、结构简化的几个方面2、平面杆件结构的分类教学难点：支座的简化及其受力情况分析教学方法：理论讲授，图示法，教具：计算机多媒体作业：1、四种类型的支座（可动铰支座、固定铰支座、固定端支座、定向支座）简化及其受力情况分析图2、五类平面杆件结构（梁、拱、桁架、刚架、组合结构）的简化图教学过程及内容：绪论第一节工程力学的研究对象一、工程力学的研究对象结构——建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。

构件——组成结构中的单个部分。

（1）杆件结构（2）板、壳结构（3）块体结构二、杆件的几何特征1、主要几何要素：横截面：是垂直杆的长度的截面。

轴线：是所有截面形心的连线。

2、分为直杆和曲杆第二节工程力学的研究内容和任务一、工程力学的任务1、研究材料的力学性能2、研究构件的强度、刚度和稳定性等3、合理解决安全与经济之间的矛盾构件的强度、刚度和稳定性不仅与构件的形状有关，而且与所用材料的力学性能有关，因此在进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。

二、对构件的三项基本要求1、具有足够的强度（结构和构件抵抗破坏的能力）构件在外载作用下，抵抗破坏的能力。

例如储气罐不应爆破。

（破坏——断裂或变形过量不能恢复）2、具有足够的刚度（结构和构件抵抗变形的能力）构件在外载作用下，抵抗可恢复变形的能力。

例如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。

教学重点
理论力学的内容和研究方法。
教学难点
掌握理论力学的研究方法。
教学方式及手段
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
课外作业
复习回顾矢量代数。
教学后记
理论力学中有很多矢量代数运算，因此在第一节课应帮助学生一起回顾矢量代数，包括矢量代数基本运算：点积、叉乘、混量代数后，理论力学中相关的推导可以简略，让学生自学。
公理2：二力平衡条件
此公理指出了作用于刚体上最简单力系的平衡条件。
公理3：加减平衡力系公理
此公理是研究力系等效变换的依据。
推论1：力的可传性：表明作用于刚体上的力是滑动矢量。
推论2：三力平衡汇交条件：给出了三个不平行的共面力构成平衡力系的必要条件。当刚体受不平行的三力作用处于平衡时，常利用这个关系确定未知力的作用线方位
9）固定端约束：其约束反力在平面情况下，通常用两正交分力和一个力偶表示；在空间情况下，通常用空间的三个正交分力和空间的三个正交分力偶表示。
教学重点
约束类型及约束反力。
教学难点
明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法
教学方式及手段
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
3)正确画出约束反力。一个物体往往同时受到几个约束的作用，这时应分别根据每个约束本身的特性来确定其约束反力的方向，而不能凭主观臆测。
4)当分析两物体间相互作用时，应遵循作用、反作用关系。若作用力的方向一经假定，则反作用力的方向应与之相反。当画整个系统的受力图时，由于内力成对出现，组成平衡力系。因此不必画出，只需画出全部外力。
章节目名称

本次讲稿第二章刚体静力学基础第一节静力学基本概念静力学是研究物体的平衡问题的科学。

主要讨论作用在物体上的力系的简化和平衡两大问题。

所谓平衡，在工程上是指物体相对于地球保持静止或匀速直线运动状态，它是物体机械运动的一种特殊形式。

一、刚体的概念工程实际中的许多物体，在力的作用下，它们的变形一般很微小，对平衡问题影响也很小，为了简化分析，我们把物体视为刚体。

所谓刚体，是指在任何外力的作用下，物体的大小和形状始终保持不变的物体。

静力学的研究对象仅限于刚体，所以又称之为刚体静力学。

二、力的概念力的概念是人们在长期的生产劳动和生活实践中逐步形成的，通过归纳、概括和科学的抽象而建立的。

力是物体之间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生改变，或使物体产生变形。

力使物体的运动状态发生改变的效应称为外效应，而使物体发生变形的效应称为内效应。

刚体只考虑外效应；变形固体还要研究内效应。

经验表明力对物体作用的效应完全决定于以下力的三要素：（1）力的大小是物体相互作用的强弱程度。

在国际单位制中，力的单位用牛顿（N）或千牛顿（kN），1kN=103N。

（2）力的方向包含力的方位和指向两方面的涵义。

如重力的方向是“竖直向下”。

“竖直”是力作用线的方位，“向下”是力的指向。

（3）力的作用位置是指物体上承受力的部位。

一般来说是一块面积或体积，称为分布力；而有些分布力分布的面积很小，可以近似看作一个点时，这样的力称为集中力。

如果改变了力的三要素中的任一要素，也就改变了力对物体的作用效应。

既然力是有大小和方向的量，所以力是矢量。

可以用一带箭头的线段来表示，如图2-1所示，线段AB长度按一定的比例尺表示力F的大小，线段的方位和箭头的指向表示力的方向。

线段的起点A或终点B表示力的作用点。

线段AB的延长线（图中虚线）表示力的作用线。

图2－1本教材中，用黑体字母表示矢量，用对应字母表示矢量的大小。

黑龙江水利专科学校建工系力学教研室一般来说，作用在刚体上的力不止一个，我们把作用于物体上的一群力称为力系。

编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案第3次课学时 2
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
当I z ≠I y 时，
即位移不再发生在荷载作用作用面。

因而不属于平面弯曲。

拉伸（压缩）和弯曲的组合变形
1、 内力分析
2、 应力分析
3、 强度计算
ϕβtg I I I P I P I l
I l f f tg y z y y z z z
y y z y z ====E 3P E 3P 33
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
编号：
教案
作业布置
无
主要
参考资料
《机械力学与机械设计》郑增铭郭攀成主编
《机械原理》孙桓主编
课后自我总结分析同学们在最后一堂课上的纪律很好，积极听讲，提出了很多的问题，一一进行解答，并准备另外安排时间进行疑难问题的解答。

2光滑接触面约束定义：表面光滑两物体直接接触，所构成的约束。

特点：光滑接触面的约束力通过接触点，方向沿着接触面在该点的公法线并指向受力物体，常用N 表示。

3圆柱铰链约束(1)连接铰链(中间铰链)约束两构件用圆柱形销钉连接且均不固定，即构成连接铰链，其约束力用两个通过铰链中心的正交分力FCx和FCy表示，如图1-10b所示。

图1-10 连接铰链(中间铰链)约束(2)固定铰链支座约束如果连接铰链中有一个构件与地基或机架相连，便构成固定铰链支座，如图1-11所示，其简化画法如图1-12所示，其约束力仍用两个正交的分力FCx 和FCy表示（3)活动铰链支座约束活动铰链支座在桥梁、屋架等工程结构中经常采用。

在铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面移动，如图1-14a所示，这种支座的约束性质与光滑面约束相同，其约束力必垂直于支承面，且通过铰链中心，如图1-14c所示。

4 固定约束定义：构件一端被固定。

特点：约束端不能做任何移动和转动，受到互相垂直的约束力以及一个力偶矩。

四、物体的受力分析与受力图在工程实际中，为了求未知的约束力，需要根据已知力，应用平衡条件求解。

为此需对构件的受力个数、受力方向和作用位置进行分析，这个分析过程称为物体的受力分析。

被解除了约束的物体称为分离体。

在分离体上画出全部主动力和约束反力的简明图形称为受力图。

画受力图需按一下步骤进行：（1）根据题意选取研究对象，用尽可能简明的轮廓把它单独画出，即取分离体；（2）在分离体上画出全部主动力；（3）在分离体上按其所受约束类型逐一画出约束反力。

1.受力图的画法举例例重为G 的球用绳索AB 固定，并靠在光滑的斜面上，如下图所示。

试分析其受力情况，并画出受力图。

解：1）确定研究对象2）进行受力分析。

3）画出分离体所承受的全部主动力和约束力。

画受力图时必须注意以下几点：1) 明确研究对象。

根据求解需要，可以取单个物体为研究对象，也可以取由几个物体组成的系统为研究对象。

B Ⅰ A
A

K C
FA
FCx C
D
FCy FBx
B
E
Ⅱ
FDB
FBy
G
K
FK
FCx C
FCy
FEx
3. 杆DE的受力图。
FEy
E
★理论力学电子教案
第3章 约束 受力分析示力图
40
4. 轮Ⅰ (B处为没有销钉的孔），
D A
的受力图。
B Ⅰ

K C
FB1y
E
Ⅱ
FK
B
FB1x
Ⅰ
G
F1
★理论力学电子教案
28
例 题 3 用力F 拉动碾子以轧平路面,重为G 的碾子受到
一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。
F
A B
★理论力学电子教案
第3章 约束 受力分析示力图
29
解：
F
碾子的受力图为: F
A
G A
B
FNA
B FNB
★理论力学电子教案
第3章 约束 受力分析示力图
30
例 题 4 屋架如图所示。A处为固
作示力图是解答力学问题的第一步工作，也是很重要的一步工作，不 能省略，更不容许有任何错误。正确作出示力图，可以清楚表明物体受力 情况和必需的几何关系，有助于对问题分析和所需数学方程的建立，因而 也是求解力学问题的一种有效的手段。如果不画示力图，求解将会发生困 难，乃至无从着手。如果示力图错误，必将导致错误结果，在实际工作中 就会造成生产建设的损失，有时甚至会造成极严重的危害。因此，在学习 力学时，必须一开始就养成良好习惯，认真地、一丝不苟地作示力图，再 据以作进一步的分析计算。

下一页 返回
第二节 物体受力分析与受力图
下一页 返回
第一节 约束与约束反力
• 限制阻碍非自由运动的物体称为约束物体，简称约束。约束总是通过 物体之间的直接接触形成。例如基础是柱子的约束，墙是梁的约束， 轨道是火车的约束。如图２-１（ａ）所示，柔绳便是小球的约束。
• 约束体在限制其他物体运动时，所施加的力称为约束反力。约束反力 总是与它所限制的物体的运动或运动趋势的方向相反。例如，墙阻碍 梁向下落时，就必须对梁施加向上的反作用力等。如图２-１（ｂ） 所示，柔绳拉住小球以限制其下落的张力犜便是约束反力。约束反力 的作用点就是约束与被约束物体的接触点。在受力物体上，那些使物 体有运动或运动趋势的力称为主动力 ，作用在工程上的主动力也就 是所讲的荷载。通常情况下，主动力是已知的，而约束反力是未知的 。静力分析的任务之一就是确定未知的约束反力。
上一页 下一页 返回
第一节 约束与约束反力
• 二、几种基本类型的约束及其约束反力
• １.柔体约束 • 由柔绳、胶带、链条等形成的约束称为柔体约束。由于柔体只能拉物
体，不能压物体，限制物体沿着柔索的中心线伸长方向的运动，而不 能限制物体在其他方向的运动，所以柔索约束的约束反力为拉力，沿 着柔索的中心线背离被约束的物体，用符号FＴ 或犜表示，如图２１所示。
• 固定铰链支座的计算简图如图２-５（ｂ）所示，约束反力如图２-５ （ｃ）所示。
上一页 下一页 返回
第一节 约束与约束反力
• （２）可动铰链支座约束。可动铰链支座约束又叫滚轴支座约束。在 固定铰链支座下面加几个滚轴支承在平面上，但支座的连接使它不能 离开支承面，就构成了可动铰链支座，如图２-６（ａ）所示。可动 铰链支座只能限制构件在垂直于支承面方向上移动，而不能限制构件 绕销钉轴线的转动和沿支承面方向上移动。因此，可动铰链支座的支 座反力通过销钉中心，并垂直于支承面，但指向未定。可动铰链支座 的计算简图如图２-６（ｂ）所示，约束反力如图２-６（ｃ）所示。

课题 1.3约束、约束力、力系和受力图的应用
课时 1 班级21机电3/4班课型新课时间2021年10月20日
教学目标知识目标：熟记约束、约束力的定义
能力目标：能绘制任一物体的受力图
德育目标：提高合作探究能力，增强合作意识
教学重点约束的类型
教学难点受力图的画法
教法直观教学法
学法小组合作探究
教学评价师生互评，小组互评
教具多媒体课件，教具，动画
教学过程及主要教学内容师生活动一、实验：
桌面限制小球继续向下运动，
约束：
对某一物体的运动起限制作用的周围其他物体。

约束反力：
约束能阻挡物体某些方向的运动，因此必然会施加力在物体上，这些力称为约束力或约束反力，简称反力。

约束力的方向：总是与其所限制的物体的运动方向或教师：精讲
互问互答
学生：小组合作学生：组间竞赛
趋势相反。

二、约束的类型：
2.光滑面约束
3.铰链约束
4.固定端约束
作业约束的四个类型？受力特点？受力图？
课后反思（教学收获、特色创新、存在不足、改进措施）。

《工程力学与机械设计基础》教案、约束性质：限制杆件在平面内的任何移动，但不限制杆件绕铰链中心转动。

、约束反力：是销轴圆柱面上某一点给杆件的反力R，沿圆弧接触面公法线指向杆件、约束性质：只限制杆件沿支承面的垂直方向的运动，不限制沿支承面平行的方向的•解:(1)取梁AB 为研究对象。

• (2)画受力图。

• (3)选取投影轴和矩心。

• (4)列平衡方程求解。

KN.S ,KN .S ,KN .S a P a P aP a a S ,)F (m S P P S S ,Y P S S ,X '82943731030cos 230 3445sin 245cos 0030cos 4545sin 0030sin 4545cos 002010030110210203020203====⨯+⨯+⨯+⨯⨯-==+--+==--=∑∑∑计算结果正值解：根据外力的变化情况，各段内轴力各不相同，应分段计算：（1）、AB段：用截面1-1假想将杆截开，取左段研究，设截面上的轴力为正方向，受若以ε/表示横向应变，则有：b bb b b -=∇=1/ε同一种材料，在弹性变形范围内，横向应变解：（1）、作轴力图：N 1= - 30KN ，N 2=N 3=20KN 。

（2）、计算各段杆的纵向变形：EA l N l 693311111060010200101501030--=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==∇EA l N l 693322221060010200101201020--⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∇将低碳钢的应力——应变曲线分成四个阶段：（1）、弹性阶段：（2）、屈服阶段：（3）、强化阶段：二、材料在压缩时的力学性能：1、低碳钢的压缩试验：2、铸铁的压缩试验：5-6、许用应力和安全系数一、许用应力：许用应力——在强度计算中，把材料的极限应力除以一个大于数），作为构件工作时所允许的最大应力，称为材料的许用应力，以二、安全系数：1、安全系数的确定：解：（1）、先由AB杆的最大内力求出最大载荷P1。