107常见的约束类型
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约束和约束反力1.限制物体位移的周围物体称为该物体的约束.(放在桌子上的书,轨道支撑车轮,轴承限制轴)2.结束物体的作用称为该物体的约束反力.(桌子对书,轨道对车轮,轴承对轴的作用力)3.位移受到限制的物体称为非自由体.(书,车轮,轴)4.空间的位移不受任何限制称为自由体.(飞机,炮弹,火箭)结束约束反力的方向一定与约束所能限制物体位移的方向相反.图3 曲柄冲二、几种常见的约束类型1.柔体约束由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束。
由于柔体只能限制物体沿柔体伸长方向运动,故只能承受拉力约束反力特点:作用点在柔体与被约束物体接触处,作用线沿柔体中心方向背离被约束物体。
柔体约束只能承受拉力2.光滑接触表面的约束光滑接触面约束时,不论接触面形状如何,都不能限制物体沿接触面切线方向运动,而只能限制物体沿接触面公法线方向运动图1-19 光滑接触面约束图1-20 齿面约束约束反力的特点:通过接触点,沿接触面公法线方向指向被约束物体3.光滑铰链约束铰链:工程中常见约束,有两个钻有圆孔的构件和圆柱形销子所构成1-销钉2-构件图1-21 铰链约束此类约束只能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内移动而不能限制绕销钉转动约束反力的特点当外力作用在垂直销钉轴线的平面内时,约束反力过铰链的中心,指向不定,可以用正交分解的两个分力来表示1)固定铰链支座3.固定部分图1-22 固定铰链支座图1-232)活动铰链支座该约束是在铰链支座与光滑支撑面之间,装有几个辊轴而构成的,又称辊轴支座。
滚动支座的约束性质与光滑面约束相同,其约束反力必垂直于支撑面,且通过铰链中心图1-24 活动铰链支座3)铰链连接(中间铰)若构成铰链的两构件都可绕销钉转动,这种铰链为铰链连接。
其约束反力特点与固定铰支座相同。
用过铰链中心、正交分解的两个反力表示图1-25 铰链约束4)球铰链约束圆球和球壳连接构成球铰链约束。
此类约束限制球心任何方向的位移。
其约束力通过球心,但方向不能确定,通常由三个正交分量表示图1-26 球铰链约束5.固定端约束房屋的凉台、车床的刀具夹持端等,它们既不能转动也不能移动,所以既有三个方向的约束反力,也有三个方向的约束反力偶图1-30 固定端约束在平面中表示为:两个正交分解的反力和一个反力偶图1-31 固定端约束反力6.二力杆(连杆)二力杆:只受两个力作用而处于平衡的杆件约束反力特点:两个力必沿这两个力作用点的连线,指向不定。
约束的概念及类型:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。
对所考察物体起限制作用的其他物体,称为约束。
约束对被约束物体的作用称为约束力或约束反力,也常简称为反力。
对质点系各质点的位置和速度预先施加的几何学或运动学的限制。
只限制系统位置的约束称几何约束;若还限制运动速度,而且这个限制不能化为位置的有限形式,则称为运动约束或微分约束。
约束的数学表达式称为约束方程。
1.约束可以分为完整约束及非完整约束两种类型。
2.约束又可分为定常约束(有时也称为“稳定约束”)、非定常约束两种类型:定常约束的方程式显性不相依于时间;若约束方程式显性相依于时间,则称此约束为非定常约束。
3.在分析力学中,还有稳定约束和非稳定约束的概念。
稳定约束指物体在这些约束力的作用下虚功为零。
这时可以较方便地利用虚功原理对平衡体系进行力学分析。
mechanical static structure 常见约束(原创实用版)目录1.机械静力学结构的基本概念2.常见约束的类型3.约束的作用及其对结构稳定性的影响4.约束的应用实例正文一、机械静力学结构的基本概念机械静力学结构是指在静止状态下受力的机械结构,其稳定性和强度是工程设计中至关重要的因素。
为了确保结构的稳定性和强度,需要对其进行力学分析,其中约束是力学分析的重要组成部分。
二、常见约束的类型在机械静力学结构中,常见的约束类型包括:1.刚性约束:限制物体运动的约束,如固定支点、刚性连接等。
2.柔性约束:允许物体有一定程度位移的约束,如弹性支座、滑动轴承等。
3.接触约束:两个物体在接触面上的约束,如轮轴、齿轮啮合等。
4.其他约束:如温度、压力等环境因素对结构的约束。
三、约束的作用及其对结构稳定性的影响约束在机械静力学结构中的作用主要体现在以下几点:1.固定结构:约束能够将结构固定在一定位置,防止结构发生位移,从而保证结构的稳定性。
2.传递力:约束能够将外部力传递到结构内部,使得结构内部各部件受到合理的力分布,从而提高结构的强度。
3.调节结构:约束能够调节结构内部的力分布,使得结构在受力过程中更加稳定,提高结构的承载能力。
四、约束的应用实例在实际工程中,约束的应用非常广泛,以下是一些典型的应用实例:1.桥梁工程:桥梁的支撑系统、伸缩缝等部件都是约束的应用,它们能够确保桥梁在受力过程中保持稳定。
2.房屋建筑:房屋建筑中的梁柱连接、墙体支撑等部件也是约束的应用,它们能够保证房屋在受力过程中不发生倾覆。
3.机械设备:机械设备中的轴连接、齿轮啮合等部件同样是约束的应用,它们能够确保机械设备在运行过程中稳定可靠。
力学常见的几种约束一、平面运动的约束平面运动是指物体在平面上的运动,常见的约束有以下几种:1. 刚体约束:刚体约束是指物体在运动过程中保持形状不变的约束。
例如,两个物体通过铰链连接,类似于门上的铰链。
这种约束使得物体只能以固定的方式旋转或摆动,而无法发生其他形式的运动。
2. 直线运动约束:直线运动约束是指物体在运动过程中只能沿着特定的直线路径运动。
例如,一个物体通过滑轮和绳子与固定点相连,这种约束使得物体只能沿着绳子所在的直线路径进行运动。
3. 弹性约束:弹性约束是指物体在运动过程中受到弹性力的作用,使得物体产生回复力,保持形状或位置的约束。
例如,一个弹簧连接两个物体,当其中一个物体受到外力作用时,弹簧会产生回复力,使得两个物体保持相对位置不变。
二、空间运动的约束空间运动是指物体在三维空间中的运动,常见的约束有以下几种:1. 轴向约束:轴向约束是指物体在运动过程中只能沿着特定的轴线方向运动。
例如,一个物体通过轴承与固定点相连,这种约束使得物体只能沿着轴线方向进行运动。
2. 固定约束:固定约束是指物体在运动过程中被固定在特定的位置或方向上,无法发生任何形式的运动。
例如,一个物体通过焊接或螺栓固定在其他物体上,这种约束使得物体无法移动或旋转。
3. 平面约束:平面约束是指物体在运动过程中只能在特定的平面内运动。
例如,一个物体通过球面关节与其他物体连接,这种约束使得物体只能在球面内进行运动。
三、约束力的作用约束力是指约束物体运动的力,它的作用是保持物体在约束条件下的形状、位置或运动状态。
约束力可以分为两种类型:1. 内力:内力是指物体内部各部分之间相互作用产生的力。
例如,一个物体被绳子系住,绳子的拉力就是内力,它使得物体保持在约束条件下的形状或位置。
2. 外力:外力是指外部施加在物体上的力。
例如,一个物体被推、拉或施加其他形式的外力,这些外力会产生约束力,使得物体在约束条件下进行运动或保持特定的形状。
四、约束的分析与应用对于力学中的约束问题,常常需要通过分析约束条件和受力情况,求解物体的运动状态或受力分布。
常见的典型约束有几种方法
常见的典型约束有以下几种方法:
1. 主键约束(Primary Key Constraint):在一个表中,每个记录必须具有唯一的主键值,以确保每个记录可以唯一地被识别和访问。
2. 外键约束(Foreign Key Constraint):确保两个表之间相互关联并且保持一致性。
该约束将一个表的一个列作为另一个表的主键(或唯一约束)的参照值。
3. 唯一约束(Unique Constraint):对一列或一组列的值进行限制,确保其中没有重复值。
4. 检查约束(Check Constraint):确保表中的数据满足特定的条件或表达式,以保证数据的正确性和完整性。
5. 非空约束(Not Null Constraint):确保表中指定列的值不为空,以保证数据的完整性和正确性。
简述工程中常见的几种约束类型在工程学中,约束可以定义为将物体限制在特定范围内的任何技术,其最终目标是限制物体的运动。
它的主要作用是防止可能导致工程失败的运动,可以说,约束是为了保证工程的安全性和稳定性而存在的。
大多数情况下,约束通常有多种类型,它们差别在于某种特定受力的分布方式。
在具体的工程中,根据结构的复杂程度及需要抵抗的力的类型,可以使用不同类型的约束。
本文将介绍工程中常见的几种约束类型。
首先,最常见的约束类型为滑动约束,它能够束缚一个物体在滑动方向上的运动。
此约束的优点在于其简单而轻便的特点,它的构造结构非常简单,除了滑动成分外,不需要更多的其他零件,因此使用滑动约束十分方便。
其次,旋转滑动约束也是常见的约束类型,它能够将一个物体旋转到任意的角度,并完全束缚任何旋转方向的运动。
除了能够支撑旋转的力外,它还有一个非常显著的优点是支撑的力离物体越远,支撑的力越大,因此它能够在一定范围内承受更强的力。
此外,力矩约束也是一种常用的约束类型,它是在滑动约束的基础上引入了力矩,以此加强物体受力的稳定性。
它的主要特点是可以将力转换为另一个方向,从而使物体受到更好的支撑,而不会因受力不均匀而使工程失败。
另外,还有可重复约束,它介于滑动约束和旋转滑动约束之间,由多个部件组成,某些部件可以滑动,而另一些部件可以旋转。
此类约束的优点在于其可以较好地支撑物体的不规则形状及增强物体的强度,因此一般在较复杂的工程中会使用此类约束。
最后,不可重复约束也是常见的约束类型,它可以在滑动约束中增加多个部件,从而限制物体的运动,从而实现更多的功能。
另外,它还能够更好地支撑力的不均匀性,有助于提高工程的稳定性。
综上所述,工程中常见的几种约束类型分别为滑动约束,旋转滑动约束,力矩约束,可重复约束以及不可重复约束。
它们在工程中各有所长,根据工程的不同情况,可以根据需要定制使用。