理论力学课件ch4ii力系平衡基本公理

§4.5约束和约束力约束——物体非自由运动的限制条件，由其他物体的接触而提供的。约束力——又称约束反力，是由约束产生的，作用于被约束的非自由物体上，包括约束力和约束力偶矩。主动力——使物体产生运动趋势或变形，与约束无关约束力——与主动力有关，与约束处的特点有关被研究的物体所受的全部力:1解除约束原理（取分离体）——撤去物体所受全部约束，用约束力代替，并画图表示。物体受力分析的方法：

两接触物体间的相互约束力是一对作用力和反作用力，分别作用于不同的物体上。2常见的约束和相应约束力

1.柔性体（柔绳）约束柔软、不可伸长的约束物体（不计重量，如绳索，链条，胶带），只限制被约束物沿柔性体被拉伸方向的运动，单侧约束。32.光滑面约束

两物体接触表面光滑无摩擦（接触面可为平面或曲面），限制被约束物沿接触面公法线指向约束物的运动，单侧约束。45注意：①接触面为两个平面时，约束力为分布的同向平行约束力系，可用其合力表示（合力的作用线位置与力系的分布状况有关）。②若一物体以尖点与另一物体接触，可将尖点视为小圆弧。6③滑块约束滑块在水平面上滑动——单侧约束滑块在水平轨道内滑动——双侧约束7光滑面约束及其约束力8光滑面约束及其约束力93.光滑铰链约束（1）球铰链约束力过球铰链球心，方向未知，可用表示。10（2）柱铰链（柱铰、铰）几个物体用销钉连接——约束力过柱铰中心，方向未知，可用其正交分量表示。两物体铰接解除铰链约束11注意①解除柱铰的约束时，视各被连接物均只与销钉联系，而各被连接物之间相互无联系。②销钉不可略去，解除约束时销钉可单独取为分离体，也可与某一物体连在一起，其余被连接物视为从销钉上摘下。③若铰链处作用了主动力，则主动力视为作用于销钉上。12

光滑圆柱铰链约束13铰链约束实例14（4）活动铰支座将柱铰的一个连接物固连于静止地面上成为支撑物而形成，约束力分析同上。AAA支座与地面不固连，可水平方向移动，仅有铅垂方向的约束力BB（3）固定铰支座15

固定铰链支座164.链杆约束链杆——两端与物体铰接，杆本身在中间不受力（包括不受重力），链杆为一个二力杆。约束力——沿链杆方向，双面约束，方向常假定为链杆受压的方向。BBBB175.固支端约束约束力为分布力系，当主动力为平面力系时，约束力系也为平面力系，主矢为，对A点的主矩为。18§4.6物体的受力分析和受力图

1.受力分析的步骤（1）明确所研究的对象，将其取为分离体。

（2）画出分离体上的全部主动力和主动力偶。（3）分析取分离体时所解除的约束，画出全部约束力。

受力分析——分析研究对象所受到的全部力（主动力、约束力）。受力图——将物体所受到的全部力用矢量图表示出来。19

2.取分离体、画受力图的注意事项a、注意二力杆件

b、注意三力汇交条件

c、注意复杂铰（连接两个以上构件的铰）20d、只受力偶作用的杆件例题1§4静力学基本概念

在图示的平面系统中，匀质球A

重P1，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C和柔绳维持在仰角是的光滑斜面上，绳的一端挂着重P2的物块B。试分析物块B

,球A和滑轮C的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。例题CGBHEAFD21解：

1.物块B

的受力图。BD例题1§4静力学基本概念例题CGBHEAFD22EAF

2.球A

的受力图。

例题1§4静力学基本概念例题CGBHEAFD23

3.滑轮

C的受力图。CI例题1§4静力学基本概念例题GHCGBHEAFDBDEAF24PTXCYCSBSDSB’XC’YC’XAYAABCDABCDPSDXAYAT例125当同一铰连接两个（存在外力）以上的物体时，分离体图可选择销钉附着于其中某一物体上，同时作用于该铰的外力及其它物体对该铰的内力均作用于该销钉上。P1P2ADBCYCXCYAYBCXBCFDXFDYYA杆ABP1F`DYF`DXYCXCF’CXF’CY杆CDP2Y