第三章物体受力分析及受力图
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第三章物体受⼒分析及受⼒图
第三章
物体的受⼒分析及受⼒图§ 3.1 载荷荷载分类：
（1）按作⽤时间的久暂
恒载（dead load）：固定载荷，长期作⽤于结构上的不变荷载，其⼤⼩、⽅向、作⽤位置是不变的。例如结构的⾃重、安装在结构上的设备重量等；
活载（live load）：建筑物在施⼯和使⽤期间可能存在的可变荷载。例如吊车荷载、结构上的⼈群、风、雪等荷载。
（2）按荷载的作⽤范围
集中荷载（concentrated load）：荷载的作⽤⾯积相对于总⾯积是微⼩的。
分布荷载（distributed load）：分布作⽤在⼀定⾯积或长度上的荷载，如风、雪、⾃重等荷载。
（3）按荷载作⽤的性质
静荷载（static load）：⼤⼩、⽅向和位置不随时间变化或变化极其缓慢，不使结构产⽣显著的加速度。例如结构⾃重、楼⾯活载等；
动荷载（dynamic load）：随时间迅速变化或在短暂时间内突然作⽤或消失的荷载，使结构产⽣显著的加速度。
注意：车辆荷载、风荷载和地震荷载通常在设计中简化为静⼒荷载，但在特殊情况下要按动⼒荷载考虑。
（4）按荷载位置的变化
固定荷载（fixed load ）：作⽤位置固定不变的荷载，例如风、雪、结构⾃重等。
移动荷载（travelling load）：可以在结构上⾃由移动的荷载，例如吊车梁上的吊车荷载、公路桥梁上的汽车荷载就是移动荷载。常见分布载荷合⼒作⽤位置
§3.2 ⼯程常见约束与约束⼒
⾃由物体——空间运动不受任何限制的物体，如飞机、导弹、航天器
受约束物体——空间运动受到限制的物体，如汽轮机、车轮。
⼯程中⼤部分研究对象都是⾮⾃由体，
约束（constraint ）—— 物体运动过程中所受到的限制。
约束的作⽤⼀⽅⾯限制物体运动，另⼀⽅⾯表现为约束⼒。
约束⼒(reactions)——约束对物体的反作⽤⼒，⼜称约束反⼒。
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。
主动⼒-----主动地施加于物体，改变其运动状态的⼒称为主动⼒。
主动⼒的⼤⼩和⽅向通常是预先给定的，其变化规律是空间和
时间的确定数。如重⼒，
在理论⼒学中，将物体所受约束理想化，即保留主要性质、忽略次要因素，得到⼏种⼯程中常见的约束及约束⼒。1 柔索约束由柔软的绳索、链条或⽪带构成的约束。
约束⼒特点：
恒为拉⼒，它们的约束反⼒是作⽤在接触点，⽅向沿绳索背离物体。
⽪带约束⽅向沿着轮缘的切线⽅向
约束反⼒通过接触点，⽅向沿公法线，恒为压⼒。
光滑指不计摩擦2 光滑接触⾯约束
约束⼒特点：
光滑接触⾯约束举例光滑表⾯上的圆柱
光滑滑槽齿轮啮合
如图，将两个物体穿成直径相同的圆孔，再⽤直径略⼩的圆柱体（称销⼦）将两个物体连接上，形成的装置称中间铰链。1）中间铰链约束
3 光滑圆柱铰链约束
约束⼒作⽤点在接触点，作⽤线垂直于轴线并通过轴⼼，但⽅向不能确定，通常⽤正交分⼒F x 、F y 来表⽰铰链约束⼒ 。
约束⼒特点：hinge光滑圆柱铰链铰约束
2）固定铰⽀座约束
将中间铰链中的⼀个物
体固定在不动的⽀撑
平⾯上，形成的装置
为固定铰⽀座.
3）可动铰⽀座可在起⽀撑表⾯上移动
约束特点：
约束⼒沿⽀撑表⾯的法线，作⽤线过铰链中⼼可动铰⽀座辊轴约束的⼀些形式
起吊装置
分清：
外⼒（External forces）
内⼒（Internal forces）4 固定端约束
Fixed support将物体的⼀端完全固定在另⼀个物体上就形成了固定端约束平⾯固定端约束⼒路灯杆
