约束与约束反力.ppt

1、结构和部件的应力分析，第1节约束和约束反应，自由体：可以在空间任意移动的物体，如飞机和火箭；非自由体：受其他物体限制而不能向某个方向运动的物体。比如悬挂重物。约束：阻碍物体运动的限制。约束通常由对象之间的直接接触形成。约束反作用力：当一个物体沿着被约束阻挡的运动方向运动或有运动趋势时，约束必须对其施加强大的作用以限制其运动。这个力叫做约束反作用力。被称为反应。约束反作用的方向总是与被约束阻碍的物体的运动方向或运动趋势相反，其作用点在约束与被约束物体的接触点，其大小可以计算。首先是柔性约束，柔性索的约束反作用力作用在接触点上，方向是沿着柔性索的中心线并远离物体，这就是拉力。如图所示。第二，平滑接

2、触表面约束平滑接触表面约束沿着接触表面的公共法线作用在接触点上并指向物体的反作用力，即压力。如图所示。共切线，共切线3。平滑铰链约束其约束反作用力在垂直于销轴的平面内作用，穿过销的中心，并且其方向不确定。为便于计算，铰链约束的约束反力通常由铰链中心两个未知尺寸的正交分量Fcx和Fcy表示，如图所示。可以假设两个分量的方向。工程实例，简化模型，一，铰链轴承，结构图，约束反作用力，四。固定铰链轴承固定铰链轴承是通过用销将结构或构件与地面或底座连接起来而形成的。固定铰链支撑的约束与铰链的约束完全相同。事实上，固定铰链约束也是一个光滑的接触表面约束，只有一个约束反作用力，但约束反作用力的方向无法确定，

3、所以用它的两个分力来表示，这两个力通常是在相互垂直的方向上画出的。5.滚轴轴承在固定铰链轴承和轴承表面之间装有滚轴，它构成滚轴轴承，也称为活动铰链轴承。此约束只能限制对象沿支承面法线方向的移动，但不能限制对象沿支承面的移动和相对于销轴的旋转。因此，约束反作用力垂直于支承面，并且可以假定通过销中心的方向。照片。结构图、工程实例、活动铰链承载图和约束反力表达式。中间无应力、无自重的刚性直杆称为链杆，它只能限制物体沿链杆轴线运动，因此链杆的约束反作用力指向沿链杆连线方向和两端中心的张力或压力。如图所示。链杆是双力杆的一种特殊情况。结构示例、结构图、链杆支撑和7。固定末端约束。将构件的一端插入到固定对

4、象(如墙)中构成了固定端约束。在关节处有很大的刚性，在那里被约束的物体是完全固定的，也就是说，既不允许相对运动也不允许旋转。如图所示，固定端的约束反作用力通常由两个正交分量和一个约束反作用力偶代替。第二节，物体的应力分析和应力图，物体的应力分析包括两个步骤：取分离体和绘制应力图。1 .脱体：脱去被研究对象，即脱去研究对象与其他部分的联系；2绘制应力图：用相应的约束力代替解除的约束，绘制应力图。应力图是画出作用在被分离物体上的所有力，即主力和约束力的作用点、作用线和作用方向。主力是由载荷和实际力产生的力；约束力是打破接触的力量。压力分析步骤：1 .以研究对象为例；画出，解，1取研究对象；画一个分离体图，2画出分离体上的所有驱动力，3根据约束性质画出分离体上无约束位置的所有约束力，假设方向为正，简支梁两端分别为固定铰支座和活动铰支座，集中荷载FP(图216a)作用在C处，梁的重量不计算在内。试画AB梁的应力图。F，D，F，F，B，解：1；绘制分离体，2绘制分离体上的所有驱动力，3根据约束属性绘制分离体上无约束位置的所有约束力。假设方向为正，示例23:三铰拱桥由两个左右拱铰接，如图217a所示。忽略每个拱的自重，荷载f作用在拱上。试着分别画出拱AC和CB的应力图。示例25是图示系统的力图。画分离体图注：(1)分离体应完全分离。(2)约束力和外力是不可或缺的。(3)约束力