于英建筑力学10约束与约束反力练习二剖析课件

1、建筑力学第一章第三节约束与约束反力练习二合肥铁路工程学校 机电教研室8/21/20221合肥铁路工程学校约束和约束反力习题课8/21/20222一、知识回顾1、柔体约束及其反力特点2、光滑接触面约束及其反力特点3、圆柱铰链约束及其反力特点4、链杆约束及其反力特点背离物体指向物体四种选一两端有力8/21/20223一、知识回顾5、固定绞支座约束反力特点6、可动铰支座约束反力特点7、固定端支座约束反力特点反力用两个正交分力+力偶表示。两个正交分力垂直于支撑面8/21/20224可动铰支座表达方式及受力8/21/20225 FA表达方式及受力8/21/20226AAAA固定铰支座表达方式8/21/2

2、0227AFAyFAxAFAyFAxAFAyFAxAFAyFAx四选一8/21/20228工程应用门窗过梁8/21/20229A固定端支座表达方式FxFyAMAMFAYFAXA8/21/202210123457固定铰支座圆柱铰链6固定端支座可动铰支座固定铰支座固定铰支座可动铰支座8/21/202211111098固定铰支座链杆约束可动铰支座可动铰支座8/21/2022121.画出下列杆件受到的支座反力ABABCBAF(1)(3)(2)作业解答8/21/202213作业1.画出下列杆件受到的支座反力AB(1)作业解答A:固定绞支座约束约束反力：互相垂直的两个分力FAX、FAY 。B:可动绞支座约

3、束为垂直支撑面的力FB 。AFAxFAyFBB8/21/2022141.画出下列杆件受到的支座反力AB(2)作业解答A :可动绞支座约束,反力为垂直支撑面的力FA 。B :固定绞支座约束, 反力是互相垂直的两个分力FBX、FBY。ABFAFBxFBy8/21/2022151.画出下列杆件受到的支座反力CBAF(3)作业解答A :固定绞支座约束,反力是互相垂直的两个分力FAX、FAY 。B :可动绞支座约束,反力为垂直支撑面的力FB 。C:链杆约束,约束反力沿着链杆的轴线。ABFAxFAyFBCFCF8/21/202216图1-28 （e）ABDCFA:固定绞支座约束B:可动绞支座约束FFBB作

4、业解答AFAxFAy8/21/202217图1-28 （d）ABFq作业解答A:固定绞支座约束B:可动绞支座,反力为垂直支撑面的力FB 。AFAxFAyBFBFq8/21/202218（按照正确个数给分，画错不扣分）练 习8/21/202219ABC1、画出蓝色杆件ABC的约束反力(210分）DBCEA8/21/202220ABCADCBRH绳绳绳2、画出蓝色杆件ABC的约束反力（215分）8/21/202221ABEDCACBF绳画出蓝色杆件AB的约束反力（210分）8/21/202222ABHD分别画出黄杆和蓝球的约束反力（30分）8/21/202223Thanks For Your At

5、tention!8/21/202224作业ABCDE求左图的杆件和右图的小球的约束反力，摩擦不计，重力都为G.绳8/21/202225第一章 静力学的基本概念第三节 约束与约束反力（练习一）8/21/202226一、知识回顾1、什么是约束？2、约束反力的一般特点？3、什么是柔索约束？约束反力特点？4、什么是光滑接触面约束？反力特点？学习探究8/21/202227基本概念：约束与约束反力8/21/202228什么是约束？约束：由周围物体构成的、阻碍非自由体移动的限制条件。8/21/202229工程上力的分类力主动力约束力能主动引起物体运动或 使物体有运动趋势的力 （重力、推力、风力）阻碍限制物体

6、运动或产 生运动趋势的力 （轨道对车轮的力） （地板对讲台的力）荷载8/21/202230约束反力：就是约束力，简称反力讨论一下水杯受到的约束力是什么方向？8/21/202231大小方向作用点待定通过计算获得与该约束所能阻碍的位移方向相反接触 部位约束反力的特点8/21/202232第一种约束：柔索约束8/21/202233柔索只能承受拉力，约束力为拉力，作用线沿柔索背离物体。由柔软而不计自重的绳索、链条或胶带等构成的约束叫做柔索约束。8/21/202234大小作用点未知通过计算获得沿着柔索中心线，背离物体柔索与物体的接触点柔索约束反力的特点拉力FT8/21/202235方向、作用点：柔索的约

7、束反力FT通过接触点，沿柔索而背离物体。约束反力TWA柔索约束非自由体8/21/2022366030G=100N例题：如下图所示，一小球放置在倾角为30的斜面上，为了防止小球滑落用一根与水平面成60角的绳将其固定，试画出小球受到的来自绳子的约束反力。FT脱离体8/21/202237作业ABCDE求左图的杆件和右图的小球的约束反力，摩擦不计，重力都为G.绳FTE8/21/202238绳CDE练习：画出蓝色物体的受力图（5分）G 8/21/202239绳CDE画出蓝色物体的受力图G 脱离体G FTD FTE 8/21/202240第二种约束：光滑接触面约束8/21/202241两物体在接触处的摩擦

8、力可以忽略不计时构成的约束叫做光滑接触面约束。8/21/202242约束力沿接触面公法线方向并指向物体。FN公法线切线8/21/202243大小作用点未知沿接触面的公法线方向，指向物体两个物体接触的那点光滑接触面约束反力的特点压力FN(N)8/21/202244光滑接触面约束的六种情况 约束类型与实例 球体与球体（圆与圆）公法线是圆心的连线ABB的约束反力：沿着圆心连线，在接触点处，指向B物体（自已）。FNB8/21/202245光滑接触面约束的六种情况FN 圆面与球体（圆与圆弧）公法线是过圆心的竖直线球的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向球体。 约束类型与实例8/21/202246光滑接

9、触面约束的六种情况 平面与球体（直线与圆）公法线：过圆心做平面的垂线球的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向球体。FN 约束类型与实例8/21/2022476030G=100N例题：如下图所示，一小球放置在倾角为30的斜面上，为了防止小球滑落用一根与水平面成60角的绳将其固定，试画出小球受到的来自斜面的约束反力。脱离体FN过接触点沿公法线指向球体308/21/202248光滑接触面约束的六种情况球和尖角A公法线:圆心与接触点的连线球的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向球体。FN 约束类型与实例8/21/202249光滑接触面约束的六种情况直杆和直角（尖角处）A公法线:过接触点垂直与杆直杆

10、的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向直杆。FN 约束类型与实例8/21/202250光滑接触面约束的六种情况直杆尖角和平面A公法线:过接触点垂直平面直杆的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向直杆。FNB 约束类型与实例8/21/2022511、所有和圆相关的光滑接触公法线怎么画公法线画法总结圆和任意物体相接触，接触点和圆心的连线，即为公法线8/21/20225212345注意：这个点不是此类型8/21/2022532、所有和杆（或者平面）相关的光滑接触公法线怎么画公法线画法总结平面（直线）和任意物体相接触，过接触点作平面的垂线，即为公法线8/21/202254图1图2图3图48/21/2

11、02255作业ABCDE求左图的杆件和右图的小球的约束反力，摩擦不计，重力都为G.绳FTEFNDFNCFNBFNA8/21/202256BAO练习：画出蓝色物体的受力图（5分）G G FNA FNB A F F 8/21/2022571、判断黄色圆球在A点、B点处受到的约束反力的方向。练习ABFNAFNBA点公法线:圆心与接触点A的连线球的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向球体。B点公法线:过圆心做平面的垂线8/21/2022582、判断黄球在A点、B点处受到的约束反力的方向。练习ABCA点公法线:过圆心做平面AC的垂线球的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向球体。B点公法线:过圆心做木板BC的垂线木板FNAFNB8/21/202259练习ABCC点公法线:过接触点做平面AC的垂线球的约束反力：沿着公法线，在接触点处，指向蓝杆。B点公法线:过圆心做木板BC的垂线FNCFNB3、判断蓝杆在B点、C点处受到的约束反力的方向。8/21/202260练习ABC木板FNCFNB