简述工程上经常遇到的四种约束类型及确定约束方向的方法

简述工程上经常遇到的四种约束类型及确定约束方向的方法

简工程上经常遇到的四种约束类型及确定约束方向的方法：

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

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：它是工程中常见的约束，有两个钻有圆孔的构件和圆柱形销子所构成

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

（2)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

（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

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

4.轴承约束。

（1)滑动轴承轴颈与轴承是两个光滑面接触，轴承不能限制轴沿轴线方向运动。约束反力在垂直轴线平面内通过轴心，通常用两个互相垂直的分力表示

（2)滚动轴承(向心轴承、径向轴承)：

对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。

确定约束方向的方法：

1、柔体约束

约束反力的方向沿着柔体中心线背离被约束的物体，通常用字母T表示。

2、光滑接触面约束

约束反力的方向沿着接触点的公法线，指向被约束的物体，通常用字母N表示。

3、光滑圆柱形铰链

一般用两个正交约束反力来表示，指向可以假定。

4、固定铰链支座或轴承（径向）

一般用两个正交约束反力来表示，指向可以假定。

5、滚动铰链支座

约束反力通过销钉中心，垂直于支撑面，指向可以假定。

6、二力构件约束

约束反力沿两点连线，拉杆的约束反力是拉力，压杆的约束反力是压力。

7、固定端约束

用两个正交力和一个附加力偶来表示，指向可以假定。

综上所述，约束反力的方向必与该约束所能阻碍的运动方向相反。扩展资料：

不同类型的约束，对物体运动的限制条件则不同，所产生的约束力的方向也有所不同。掌握各种类型约束的特点，画出研究对象的受力图，是研究力学问题(包括静力学和动力学）的必要基础。

值得注意的是，约束力（或力偶）是根据约束类型的特点画的，除绳索和光滑面约束外，仅根据约束类型的特点，无法确定约束力（或力

偶）的具体方向，更不能确定其大小，只有利用平衡原理或平衡条件才能最终确定它们的大小和方向

主动力与约束力区别：

一、概念不一样

约束对被约束物体运动的的'阻碍作用是一种力的作用，这种力称为约束力。

不受质点所受的其它力的影响，处于主动地位，称主动力。

二、力方向不一样

简单理解主动力与约束力：大小相等，方向相反，作用在同一条作用线上。

三、作用不一样

一般讲产生虚位移后主动力是要做功的，约束力是不做功的。

确定约束反力的方向方法如下：受力分析时，先假设为正方向，然后列写平衡方程进行求解，最后根据结果的正负号来确定具体受力方向。正号表示实际方向与假设方向一致，负号表示实际方向与假设方向相反。

约束力方向怎么确定

指物体受到一定场力(仅由空间位置决定的力叫场力)限制的现象。限制物体的位置和运动条件称作物体所受的约束，实现这些约束条件的物体称为约束体·受到约束条件限制的物体叫做被约束体·把约束对物体的作用力称为约束力。按着习惯，把约束体简称为约束，将被约束体简称为物体。

对固定铰链而言，其约束力可用垂直于安装面和平行于安装面的两于分力来表示。它们的合力大小等于作用在该铰链的外力的合力，方向相反。对滑动领链而言，只存在垂直于安装面的约束力，平行于安装面的方向上不存在约束力。