建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識-約束與約束反力,受力圖繪制

3.物體的受力分析與受力圖受力圖對物體進行受力分析，反映物體受力狀態(tài)的圖正確對物體進行受力分析并畫出其受力圖，是求解力學(xué)問題的關(guān)鍵。明確對象，取脫離體畫出全部主動力畫出相應(yīng)的約束反力檢查研究對象（脫離體）可是單個物體、也可是由若干個物體組成的物體系統(tǒng)受力圖繪制步驟

例1重量為W的圓球，用繩索掛于光滑墻上，如圖所示。試畫出圓球的受力圖。FTFNWWOO切記：約束反力一定要與約束的類型相對應(yīng)3.物體的受力分析與受力圖

碾子的受力圖為:ABFPABFPFNAFNB

例2用力F拉動碾子以壓平路面,重為P的碾子受到一石塊的阻礙，如圖所示。試畫出碾子的受力圖。3.物體的受力分析與受力圖解例題3確定A、B二處的約束力BF2F1F3AFAyFAxRB3.物體的受力分析與受力圖F2F1F3AB4.結(jié)論與討論最重要的方法受力分析方法，其要領(lǐng)是選擇合適的研究對象，正確分析約束和約束力，畫出受力圖。受力分析過程中要區(qū)分內(nèi)力和外力，正確應(yīng)用作用與反作用定律。平衡的概念

由若干物體所組成的系統(tǒng)，如果整體是平衡的，則組成系統(tǒng)的每一個局部也必然是平衡的。1.1約束與約束反力1.1約束與約束反力實際對象→力學(xué)模型→數(shù)學(xué)模型→計算力學(xué)模型的合理性直接決定計算結(jié)果的正確性，因此模型的概念和建立力學(xué)模型的思想是力學(xué)教學(xué)的一個重點。今天我們通過物體間的接觸與連接方式的簡化來體會建模思想和建模過程。1.新課導(dǎo)入計算工程實際問題的過程自由體可以在空間任意運動、不受限制的物體非自由體運動受到某些限制的物體1.新課導(dǎo)入方向:總是與被約束物體的運動方向相反大小:未知的,隨主動力而變,以阻止被約束物體的運動作用位置:接觸處阻礙物體運動的周圍物體1.新課導(dǎo)入約束約束對物體的作用力，簡稱約束力或反力約束力（支反力）約束(反)力的特點（三要素）約束自由度增加一個約束減少一個自由度ABAB轉(zhuǎn)動桿ABA處加2個鏈桿限制平動上下左右轉(zhuǎn)動自由度k＝1桿ABB

處加鏈桿限制平動和轉(zhuǎn)動靜止平衡自由度k＝01.新課導(dǎo)入——輔助理解約束：事先對物體的運動加以限制之條件。約束與自由度的關(guān)系平面自由物體具有三個自由度桿AB沿X軸的移動、沿Y軸的移動、繞原點的轉(zhuǎn)動由柔軟而不計自重的繩索、鏈條、傳動帶等形成的約束，稱為柔體約束。

約束反力特點：只能限制物體沿著柔體的中心線的運動，只能承受拉力，用T或者FT表示作用點：連接點或假設(shè)截割處反力方向：其方向沿著柔索的中心線而背離物體

2.探索研究——約束類型與反力（一）柔體約束（繩索約束）AT2T12.探索研究——約束類型與反力工程實例分析（1）（一）柔體約束（繩索約束）2.探索研究——約束類型與反力工程實例分析（2）（一）柔體約束（繩索約束）當(dāng)物體在接觸處的摩擦力很小，即可以忽略不計時，兩物體彼此形成的約束就是光滑支承面約束。2.探索研究——約束類型與反力光滑接觸面約束（二）光滑接觸面約束注意：當(dāng)接觸點為尖點時，可將尖點放大看成圓弧。切線W法線NW法線切線法線N2切線N1約束反力特點：只能限制物體沿著接觸面法線的運動為壓力，用N或者FN表示。作用點：接觸點反力方向：沿法線方向指向被約束物體。2.探索研究——約束類型與反力工程實例分析（1）（二）光滑接觸面約束NNN2.探索研究——約束類型與反力工程實例分析（2）（二）光滑接觸面約束2.探索研究——約束類型與反力兩端各以鉸鏈與其他物體相連接且中間不受力(包括物體本身的自重)的直桿稱為鏈桿。（三）鏈桿約束約束反力特點：鏈桿可以受拉或者是受壓，但不能限制物體沿其他方向的運動和轉(zhuǎn)動，用F表示。作用點：接觸點反力方向：總是沿著鏈桿的軸線方向，指向不定。ACBABFAFB2.探索研究——約束類型與反力工程實例分析（三）鏈桿約束2.探索研究——約束類型與反力兩物體分別鉆有直徑相同的圓柱形孔，用一圓柱形銷釘連接起來，在不計摩擦?xí)r，即構(gòu)成光滑圓柱形鉸鏈約束，簡稱鉸鏈約束。（四）圓柱鉸鏈約束連接鉸鏈約束反力特點：通過銷釘中心，在垂直銷釘軸線的平面內(nèi)。用F表示，通常分解為通過鉸鏈中心相互垂直的兩個分力Fx和Fy.作用點：接觸點反力方向：通過銷釘中心，方向待定。2.探索研究——約束類型與反力（四）圓柱鉸鏈約束工程實例分析（1）鉸鉸2.探索研究——約束類型與反力（四）圓柱鉸鏈約束工程實例分析（2）2.探索研究——約束類型與反力（四）圓柱鉸鏈約束工程實例分析（3）2.探索研究——約束類型與反力（五）固定鉸鏈支座用圓柱鉸鏈連接的兩個構(gòu)件中，如果有一個固定不動，就構(gòu)成固定鉸支座。固定鉸鏈支座簡圖固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈相同F(xiàn)

FyFx2.探索研究——約束類型與反力（五）固定鉸鏈支座約束反力特點：只能限制物體上下、左右的平動，不能限制物體的轉(zhuǎn)動。用F表示，通常分解為相互垂直的兩個分力X(Fx)和Y(Fy)。作用點：接觸點反力方向：通過鉸鏈中心，方向待定。2.探索研究——約束類型與反力（五）固定鉸鏈支座工程實例分析（1）2.探索研究——約束類型與反力（五）固定鉸鏈支座工程實例分析（2）——翻斗車2.探索研究——約束類型與反力(六)可動鉸鏈支座如果將鉸鏈支座的底座與固定物之間安裝若干滾軸就構(gòu)成可動鉸支座。RA可動鉸鏈支座簡圖

約束反力特點：只能限制物體沿法線方向的平動。用R或F表示，作用點：接觸點反力方向：方向沿法線（垂直于支承面），方向待定。2.探索研究——約束類型與反力(六)可動鉸鏈支座2.探索研究——約束類型與反力(六)可動鉸鏈支座工程實例分析（1）上擺銷釘?shù)装鍧L輪2.探索研究——約束類型與反力（七）固定端支座工程實際中把使物體的一端既不能移動，又不能轉(zhuǎn)動的這類約束稱為固定端支座。如建筑物上的陽臺、插入墻壁的空調(diào)外掛機托架等。約束反力特點：既限制了被約束構(gòu)件的任意方向的移動，又限制了