约束、约束力、力系、受力图资料

A
FAx
A
FAy
简图 固定铰链约束力:通过铰链中心，方向未知, 常用两 个正交分力表示。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
固定铰链支座约束实例：
圆柱铰链
固定铰支座
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
(3).活动铰链约束
两构件与地面（或支架）的连接是活动的。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
例2-4 碾子重为G，拉力为F，A、Ｂ处光滑接触，画 出碾子的受力图。
解 (1)取碾子为研究对象， 画出其分离体图。 （2）分析并画出主动力, 重 力G和拉力F。
F
A
FNA B
G
（3）分析并画出约束力FNA和 FNB。
FNB
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
固定端约束实例：
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
工程上常见约束的约束力特征：
柔索约束——拉力（张力）FT。（背离被约束物体）
光滑面约束—法向压力（正压力）FN（指向被约束物体） 光滑圆柱铰链/固定铰链约束/——过铰中心，方向未
知，常用两个正交分力Fx、Fy表示。
FA
A
C
ＦT Ｇ
B
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
例2-7 作圆柱体的受力图。
解（1）取圆柱为研究对 象，并画出分离体图。
（2）画出主动力。 （3）画出约束力。
C
A A
FA
B
C
FNB
B
G
G
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
例2-8 作梁的受力图。
F
A C B
解（1）取梁AB为研究对 象，并画出分离体图。
§2-3
约束、约束力、力系和受力图的应用
一、约束与约束力 自由体 —— 位移不受限制的物体。 非自由体（受约束物体） —— 位移受到限制的物体。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
约束—— 由周围物体所构成、限制非自由体位移。 约束力—— 约束对被约束体的作用力。 确定约束力方向的基本原则：
——约束力的方向必定与约束
胶带构成的约束：
FT1
FT 2
FT1 FT2
§2-3 约束、约束力、力系和受力图的应用
带传动实例：
§2-3
约束、约束力、力系和受力图的应用
链条构成的约束：
FT1
FT2
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用 链传动实例：
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
2.光滑面约束： 两物体互相接触，接触表面为光滑刚性面。 光滑接触面（平面或曲面）构成的约束。
B F NB
B
FNB
C FNC
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
滑道、导轨：约束力垂直于滑道、导轨，指向待定。
AΒιβλιοθήκη Baidu
O
B
FNB
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
3. 铰链约束 (1) 光滑圆柱铰链 (中间铰链)约束 两个或两个以上物体做出相同直径的孔并用一个 圆柱形销钉连接起来，即构成圆柱铰链（又称为中间 铰链,铰链约束）。
例2-5 屋架受均布风力q（N/m），屋架重为 G，画 出屋架的受力图。 解（1）取屋架为研究对 象，并画出分离体图。 （2）画出主动力。 （3）画出约束力。
q
FAx FAy
G
FB
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
例2-6 杆AB重为G，画出AB 杆的受力图。
C
FAy
C
ＦT Ｇ
B
A A
B
FAx
A
FAx
A
FAy
FAx
A
FAy
B
C
B
C
一般不必分析销钉的受力。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
（2）固定铰链约束：两构件之一与地面（或支架）固定。
A
Fy Fx
约束力过铰的中心，方向未知, 常用两正交分力表示。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
A A A A
FA
简图 活动铰链约束力：过铰链中心，垂直于支承面，指向 未知。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
4.固定端约束
固定端约束既限制物体的移动，又限制物体的 转动。
A A
B
FAy
A
B
FAx MA
B
固定端约束力：固定端支座的约束力有水平、竖向两个
正交分力和一个限制物体转动的约束力偶 。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
三、受力图 物体的受力分析 确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力 的作用方向。
受力图： 将研究对象从周围物体（约束）中分离出来
，画出作用在研究对象上全部外力（主动力 和约束力）的简图。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
画受力图的步骤：
取分离体：设想把研究对象从周围的约束中分离出来，单独画 其简图。 画出主动力画：促使物体运动的力，其大小和方向常常已知， 如重力、水压力等，即物体本身就出现的力。 画出约束反力：大小和方向一般不知。
圆柱销与销孔 构件只能绕销轴回转中心相对转对，不能发生相对 移动。
§2-3 约束、约束力、力系和受力图的应用 铰链约束实例
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用 铰链约束实例
铰链
铰链
§2-3 约束、约束力、力系和受力图的应用
光滑圆柱铰链的约束力 垂直于销钉轴线的平面内，通过铰链的中心，方向 未知，常用过铰链中心的两个正交分力表示 。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
光滑面约束实例：
§2-3 约束、约束力、力系和受力图的应用
光滑面的约束力：通过接触点，沿着公法线，指向物体。 （ 表示） FN 公法线
G
A
FN
公切线
§2-3 约束、约束力、力系和受力图的应用
车轮与钢轨
凸轮与顶杆
两轮齿啮合
A
光滑点接触：
FNA FNA
A
O
G
限制物体运动的方向相反。
G
A
FT
G
FN
§2–3
约束、约束力、力系和受力图的应用
二、 工程中常见的约束 1.柔性约束：由柔软无重的绳索、胶带或链条等 构成的约束。 约束力：沿着柔索中心线背离被约束物体的拉 力，常用FT表示。 FT1 柔绳构成的约束：
F
G
G
FT 2
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
（2）画出主动力。 （3）画出约束力。
活动铰链约束——约束力垂直于支承面，指向未知。 固定端约束——两个正交分力Fx、Fy和一个约束力偶
M。
§2-3约束、约束力、力系和受力图的应用
力系 平面力系：所有作用线都在同一平面内。 平面汇交力系：在平面力系中，各力作用线汇交于一点。 平行力系：各力相互平行。 平面任意力系：既不汇交也不平行的力系。 （旧书P27图）