天津大學(xué)理論力學(xué)靜力學(xué)1new緒論-資料下載頁(yè)
2025-08-01 15:52本頁(yè)面
【正文】 向時(shí)，一般假定：力以向右、向上 為正，力偶以 逆時(shí)針 為正。 ?柔性體約束 柔軟、不可伸長(zhǎng)的約束物體 特點(diǎn) :只能承受拉力，不能承受壓力 約束力是沿其中心線的拉力 ?光滑面約束 物體相接觸的約束是一光滑表面 特點(diǎn)：作用在接觸處； 沿接觸處的公法線指向物體 點(diǎn)接觸時(shí)，約束力為集中力， 線或面接觸，用分布力的合力來(lái)表示，作用點(diǎn)與物體所受的主動(dòng)力有關(guān)，由力學(xué)條件確定 。 光滑面約束包括 光滑平面約束（單面 /雙面） 和 光滑曲面約束 ，特別要注意 滑槽約束 。 單面光滑平面約束 雙面光滑平面約束 滑槽約束是 雙面光滑平面約束的典型，是最?？嫉募s束之一。記住其約束力方向一定垂直于滑槽 B ?光滑曲面約束 注意約束力垂直于曲面（沿曲面的公法線），當(dāng)曲面為圓弧時(shí)，約束力的方向?yàn)檫^(guò)接觸點(diǎn)的半徑方向（即過(guò)接觸點(diǎn)且指向 /背離圓心）。 ?單面約束的約束反力只能限制物體沿一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng) ，方向一般能事先確定 ?雙面約束的約束反力方向只能假設(shè)，其真實(shí)方向由計(jì)算值的正負(fù)號(hào)確定 幾點(diǎn)討論 ?光滑圓柱形鉸鏈約束 ?中間柱鉸鏈 用銷(xiāo)釘連接兩個(gè)鉆有相同大小孔徑的構(gòu)件，就構(gòu)成了 中間柱鉸鏈 約束。 （ 1－ 18補(bǔ)充一個(gè)圖） 運(yùn)動(dòng)特性 ∶ 圓柱形銷(xiāo)釘約束，只允許兩構(gòu)件繞銷(xiāo)釘軸線有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 銷(xiāo)釘對(duì)構(gòu)件的約束力，其作用點(diǎn)在接觸處，總是沿銷(xiāo)釘?shù)膹较?。一般將圓柱鉸鏈約束用兩個(gè)大小未知的正交分力表示，其作用點(diǎn)在圓柱的中心上。 ?當(dāng)一個(gè)銷(xiāo)釘與兩個(gè)物體連接時(shí)，一般將銷(xiāo)釘與其中一個(gè)物體視為一個(gè)整體，這樣該整體與另一個(gè)物體之間就是作用力與反作用力關(guān)系。 ?當(dāng)一個(gè)銷(xiāo)釘與三個(gè)或三個(gè)以上的物體連接時(shí)，各物體之間 沒(méi)有關(guān)系 ，都只與銷(xiāo)釘之間有作用反作用關(guān)系。 ?固定柱鉸鏈支座 將中間柱鉸鏈相連的兩構(gòu)件之一固定在支承物上，便成為 固定柱鉸鏈支座約束 ，簡(jiǎn)稱(chēng) 固定鉸支座 。 簡(jiǎn)圖及約束力畫(huà)法 書(shū)圖 1－ 19補(bǔ)充一個(gè)圖 ?滾動(dòng)柱鉸鏈支座 只限制物體沿支承面法線方向的運(yùn)動(dòng)。約束力的方向沿支承面法線（ 可以是單面或雙面 ），作用點(diǎn)在鉸鏈中心。（ 1－ 20補(bǔ)圖） ?鏈桿約束 只受兩個(gè)力作用，且處于平衡狀態(tài)的剛體 二力桿 /二力構(gòu)件 二力桿所受的兩個(gè)力必定大小相等 、 方向相反 、 并 沿兩個(gè)受力點(diǎn)的連線 。 兩端用光滑鉸鏈與物體連接，中間不受 力（包括自重在內(nèi)）和力偶 的剛性直桿 鏈桿是二力桿，既能受拉，又能受壓，其 約束力沿其中心線 ， 指向通常假設(shè)它受拉 。 鏈 桿 物體在空間各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)（包括平移和轉(zhuǎn)動(dòng)）都受到約束的限制，這類(lèi)約束稱(chēng)為 固定端約束。 空間情形 ， 固定端約束的約束力有6 個(gè)分量 ， 即 3個(gè)約束力分量和 3個(gè)約束力偶 。 對(duì)平面情形 ， 固定端約束的約束力只剩下 3 個(gè)分量 ， 即 2個(gè)約束力分量和 1個(gè)約束力偶 ?固定端約束 第四節(jié) 物體的受力分析和受力圖 受力分析的步驟 1. 選擇研究對(duì)象 ， 取分離體 2. 畫(huà)受力圖 受力分析八大原則 ?不能在一個(gè)結(jié)構(gòu)圖上畫(huà)多個(gè)受力圖！ ?題目給出的主動(dòng)力和已標(biāo)出的各點(diǎn)都要畫(huà)上！ ?要嚴(yán)格按照約束力的規(guī)定來(lái)標(biāo)注力的方向和名稱(chēng)！ ?二力體優(yōu)先！一旦能判斷出某一構(gòu)件是二力構(gòu)件（比如鏈桿），一定要按二力體的受力畫(huà)法去畫(huà)受力圖。 ?作用力與反作用力關(guān)系優(yōu)先！一旦能判斷出兩個(gè)構(gòu)件之間是作用力與反作用力關(guān)系，一定要按作用力與反作用力關(guān)系去畫(huà)受力圖。 ?當(dāng)一個(gè)銷(xiāo)釘與兩個(gè)物體連接時(shí)，一般將銷(xiāo)釘與其中一個(gè)物體視為一個(gè)整體，這樣該整體與另一個(gè)物體之間就是作用力與反作用力關(guān)系。 ?當(dāng)一個(gè)銷(xiāo)釘與三個(gè)或三個(gè)以上的物體連接時(shí)，各物體之間 沒(méi)有關(guān)系 ，都只與銷(xiāo)釘之間有作用反作用關(guān)系。 ?滑輪一般不單獨(dú)拆出單畫(huà)力圖，而與某個(gè)構(gòu)件連在一起。 例 15 用力 F拉動(dòng)碾子以壓平路面，重為 P的 碾子受到一石塊阻礙，如圖 (a)所示。試畫(huà)出碾子的受力圖。 ?研究碾子，單獨(dú)畫(huà)出其簡(jiǎn)圖 圖 114 ?畫(huà)主動(dòng)力 P和 F ?畫(huà)約束反力NA和 NB。 例 16 如圖所示的三鉸拱橋 ， 由左 、 右兩拱鉸接而成 。 各拱自重不計(jì) ，在拱 AC上作用載荷 P。試分別畫(huà)出拱 AC和 CB的受力圖 。 拱 BC為二力構(gòu)件。在鉸鏈中心 B、 C處分別受 SB、 SC兩力的作用，且 SB= ?SC 解： 先分析拱 BC的受力 再研究拱 AC 各分離體之間的相關(guān)作用力必須滿足 作用力與反作用力定律。 例 17 在圖 (a)中 ， 多跨梁 ABC由 ADB、 BC兩個(gè)簡(jiǎn)單的梁組合而成 ， 受集中力 P和均布載荷 q， 試畫(huà)整體及梁 ADB、 BC段的受力圖 。 整體受力圖 梁 ADB、 BC段的受力圖 例 18 圖 (a)的構(gòu)架中 ， BC桿上有一導(dǎo)槽 ， DE桿上的銷(xiāo)釘可在其中滑動(dòng) 。 設(shè)所有接觸面均光滑 ，各桿的自重均不計(jì) ，試畫(huà)出整體及桿 AB、BC、 DE的受力圖 。 B ?銷(xiāo)釘 H可沿導(dǎo)槽滑動(dòng)，因此，導(dǎo)槽給銷(xiāo)釘?shù)募s束力 N應(yīng)垂直于導(dǎo)槽 ?取整體為研究 對(duì)象時(shí)，B、 D、 H處的約束力均為內(nèi)力，不畫(huà)出 ?取 BC桿為研究對(duì)象，畫(huà)鉸鏈支座 C的約束力 XC、 YC， 它應(yīng)與整體受力圖 (b)一致 例 19 圖 (a)所示結(jié)構(gòu)中 ， 固結(jié)在 I點(diǎn)的繩子繞過(guò)定滑輪 O， 將重物 P吊起 。 各桿之間用鉸鏈連接 ， 桿重不計(jì) 。 試畫(huà)出下列指定物體的受力圖： （ 1） 整體； （ 2） 桿 BC； （ 3） 桿 CDE； （ 4） 桿 BDO連同滑輪和重物； （ 5） 銷(xiāo)釘 B。 F
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