《工程力学》2.约束的概念

1.约束的概念
（1）自由体与非自由体
在空间能向一切方向自由运动的物体，称为自由体。

当物体受到了其他物体的限制，因而不能沿某些方向运动时，这种物体称为非自由体。

（2）约束
限制非自由体运动的物体是该非自由体的约束。

（3）约束力
约束施加于被约束物体上的力称为约束力。

2.工程中常见的约束
（1）柔体约束
●柔体约束的特点：提供拉力。

●拉力作用点：在接触点处或假想截面处。

●力的方向：总是沿着绳子的方向而背离物体。

(2)光滑接触面约束
特点：提供压力。

作用点：在接触处。

特点：沿着接触处的公法线方向而指向被支撑物体。

两个物体碰撞时，过接触点做公切线(唯一的)，过接触点做公切线的垂线(也是唯一的)，就是公法线。

公法线是两个物体碰撞时，力的作用方向(线)，前提是不考虑摩擦力。

公法线，也是两个物体接触点各自曲率中心的连线。

（3）光滑铰链约束
①中间铰
②固定铰支座
当光滑圆柱铰链连接的两个构件之一与地面或机架固接则构成固定铰链支座。

③活动铰支座
在铰链支座与支承面之间装上棍轴，就构成了活动铰链支座或棍轴铰链支座。

（4）轴承约束
（5）光滑球铰链（6）固定端约束。