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文件名称:第1章基本概念及基本原理.ppt
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总页数:115 页
更新时间:2025-09-29
总字数:约1.19万字
文档摘要

例如,梁AB的一端B作用一力偶,将使梁弯曲;如将力偶移到A点,对梁的平衡没有影响,但却不能使梁弯曲。如将力偶(F1,F1')变换成为力偶矩相等的力偶(F2,F2'),尽管运动效应相同,对梁的变形效应却不一样。返回目录基本概念及基本原理第5节力偶与力偶矩图1-16运动效应等效,但变形效应不一定等效。第61页,共115页,星期日,2025年,2月5日力学里考察的物体,有的不受什么限制而可以自由运动,称为自由体;有的则在某些处受到限制而使其沿某些方向的运动成为不可能,称为非自由体或受约束体。阻碍物体运动的周围物体则称为约束。约束是以物体相互接触的方式构成的。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第62页,共115页,星期日,2025年,2月5日约束对于物体的作用称为约束力或约束反力,也常简称为反力。与约束力相对应,有些力主动地使物体运动或使物体有运动趋势,这种力称为主动力。如重力、水压力、土压力等等都是主动力,工程上也常称做荷载。主动力一般是已知的,而约束力则是未知的。但是,某些约束的约束力的作用点、方位或方向,却可根据约束本身的性质加以确定,确定的原则是:约束力的方向总是与约束所能阻止的运动方向相反。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第63页,共115页,星期日,2025年,2月5日一、柔索绳索、链条、皮带等属于柔索类约束。由于柔索只能承受拉力,所以柔索给予所系物体的约束力作用于接触点,方向沿柔索中心线而背离物体。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第64页,共115页,星期日,2025年,2月5日二、光滑接触面当两物体接触面上的摩擦力可以忽略时,即可看作光滑接触面。这时,不论接触面形状如何,只能阻止接触点沿着通过该点的公法线趋向接触面的运动。光滑接触面的约束力通过接触点,沿接触面在该点的公法线,并为压力(指向物体内部)。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第65页,共115页,星期日,2025年,2月5日基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第66页,共115页,星期日,2025年,2月5日基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第67页,共115页,星期日,2025年,2月5日三、铰支座与铰连接1.固定铰支座如将构件用圆柱形光滑销钉与固定支座连接,该支座就成为固定铰支座,简称铰支座(动画:约束的性质、约束力的表示、约束的简化表示)。铰支座的约束力在垂直于销钉轴线的平面内,通过销钉中心,方向不定。常用两个相互垂直的分力表示。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第68页,共115页,星期日,2025年,2月5日2.铰连接两个构件用圆柱形光滑销钉连接起来,这种约束称为铰链连接,简称为铰连接(动画:约束的性质、约束力的表示、约束的简化表示)。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力铰连接的约束力与铰支座的约束力相同,常用两个相互垂直的分力表示。第69页,共115页,星期日,2025年,2月5日基本概念及基本原理第6节约束与约束反力三铰拱例第70页,共115页,星期日,2025年,2月5日3.活动铰支座或辊轴支座将构件用销钉与支座连接,而支座可以沿着支承面运动,就成为活动铰支座,或称辊轴支座(动画:约束的性质、约束力的表示、约束的简化表示)。辊轴支座的约束力通过销钉中心,垂直于支承面,指向不定,即可能是压力或拉力。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第71页,共115页,星期日,2025年,2月5日铰链约束实例基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第72页,共115页,星期日,2025年,2月5日四、连杆连杆是两端用光滑销钉与物体相连而中间不受力的直杆。这是推土机刀架的简化图。推土机刀架的AB杆可简化为连杆。基本概念及基本原理第6节约束与约束反力第73页,共115页,星期日,2025年,2月5日连杆约束的约束力基本概念及基本原理第6节约束与约束反力连杆只能阻止物体上与连杆连接的一点(如A)沿着连杆中心线趋向或离开连杆的运动。所以,连杆的约束力沿着连杆中心线,但指向不定。第74页,共115页,星期日,2025年,2月5日五、球形铰支座球形铰支座是用于空间问题的约束。物体的一端做成球形,固定的支座做成一球窝,将物体的球形端置入支座的球窝内,则构成球形铰支座,简称球铰。(动画:约束的性质、约束力的表示、约束的简化表示)球铰的约束力必通过球心,但可