§1-2
约束及约束反力
教学要求:
1、熟悉工程上常见的几种约束类型及 其约束力的确定 2、掌握约束反力的画法
球在空间受什么约束? 火车行走靠什么约束? 门为什么只能转动,而不能上下左右移动?
一、约束的有关定义
自由体——凡是能在空间作做任意运动的物体 称为自由体。 例:空中飞机、小鸟等。
y
4、固定端约束
约束特点: 限制了平面内所有可能的运动(被约束构件既不 能移动和也不能转动)。
F
(a)
(b) M Fx
(c)
Fy (d) (e) (f)
固定端约束
约束反力的确定: 固定端约束能限制物体沿任何方向的移动, 也能限制物体在约束处的转动。所以,固定端 A处的约束反力可用两个正交的分力FAX、FAY和 力矩为MA的力偶表示。
1、柔性约束
柔性约束的特点:
只能限制物体沿柔体伸长方向的运动,只能受 拉,不能受压。 柔性约束反力确定:作用于触点,沿柔性体中 心,背离被约束物体 约束反力符号:柔性约束反力用 FT或T表示
柔性约束
2、光滑接触面约束
(接触面摩擦力很小可忽略不计时)
约束特点:
只能限制沿接触点的法线方向趋 向支承面的运动 NB
x
固定铰链支座
固定铰链支座的计算简图
三种形式
F
F
3)可动铰链支座
约束特点: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,只能限制构件离 开和趋向支承面的运动。 在工程结构中经常采用这种约束。目的是适应 构件变形。计算简图如下:
3)活动铰链支座
约束反力的确定:其约束反力通过铰链中 心且必垂直于支承面。
非自由体——如果物体受到其它物体对它的限 制,在某些方向不能自由运动则称为非自由体。