約束與約束力

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃 編號(hào)：6授課日期授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)09道路與橋梁工程技術(shù)109道路與橋梁工程技術(shù)22課題 約束與約束力教學(xué)目的1、掌握約束與約束力的概念2、掌握工程中常見的約束與約束力教學(xué)重點(diǎn) 工程中常見的約束與約束力教學(xué)難點(diǎn) 光滑鉸鏈、課堂類型及教學(xué)方法 講授課講授法教具、掛圖 三角板、圓規(guī)教學(xué)過(guò)程如下教研室主任簽字：年月日任課教師：楊波講授法講授法講授法重點(diǎn)圖示講解講授法圖示講解講授法圖示講解難點(diǎn)圖示講解講授法圖示講解講授法圖示講解講授法圖示講解【考勤】：班

2、長(zhǎng)報(bào)告考勤情況。【復(fù)舊引新】：作用在同一剛體上的兩個(gè)力使剛體保持平衡狀態(tài)的充分必要條件是：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。【講授新課】：2-2 約束與約束力一、基本概念（一）自由體與非自由體1、自由體：運(yùn)動(dòng)不受它周圍物體限制的物體。2、非自由體：運(yùn)動(dòng)受到周圍物體限制的物體。（二）約束與約束反力1、約束：限制物體自由運(yùn)動(dòng)的條件。或者說(shuō)限制物體自由運(yùn)動(dòng)的其他物體。2、約束反力：約束對(duì)被約束物體的作用力。約束反力的方向與約束所能限制的運(yùn)動(dòng)方向相反。（三）主動(dòng)力與被動(dòng)力：1、主動(dòng)力：主動(dòng)地使物體有運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。工程中將主動(dòng)力稱為荷載。被動(dòng)力： 由主動(dòng)力引起的力。工程中大部分研究對(duì)

3、象都是非自由體，它們所受都的約束是多種多樣的，其約束力的形式也多種多樣的，因此在理論力學(xué)中，將物體所受約束的主要性質(zhì)保留，忽略次要因素，得到下面幾種工程中常見的約束及約束力。工程中常見的約束與約束力（一）柔索工程中繩索、鏈條、皮帶均屬此類，約束特點(diǎn)是作用點(diǎn)是接觸點(diǎn)，方向沿著柔體背離物體。如圖所示，沿繩索中心線，作用點(diǎn)在接觸點(diǎn)A，指向背離物體；如圖所示皮帶其拉力、沿輪的切線，指向背離物體。柔性約束的特點(diǎn)：1、只能受拉，不能受壓。2、只能限制延約束的軸線伸長(zhǎng)方向3、本書柔性約束力用 FT表示4、常見的柔性約束：繩子、皮帶、鏈條等（二）光滑面接觸限制接觸點(diǎn)法向運(yùn)動(dòng)。若物體接觸面之間的摩擦可以忽略時(shí)，

4、認(rèn)為接觸面是光滑的，這種約束不能限制物體沿接觸點(diǎn)公切面的運(yùn)動(dòng)，只能阻止物體沿接觸點(diǎn)的公法線的運(yùn)動(dòng)。因此，光滑表面接觸約束的約束特點(diǎn)是接觸點(diǎn)為約束力的作用點(diǎn)，方向沿接觸點(diǎn)的公法線，指向被約束的物體，用表示，如圖所示。 （三）光滑鉸鏈如圖所示將兩個(gè)物體穿成直徑相同的圓孔，用以直徑略小的圓柱體（稱銷子）將兩個(gè)物體連接上，形成的裝置稱圓柱形鉸鏈，若圓孔間的摩擦忽略不計(jì)為光滑圓柱形鉸鏈，簡(jiǎn)稱鉸鏈。其約束特點(diǎn)是不能阻止物體繞圓孔的轉(zhuǎn)動(dòng)，能阻止物體沿圓孔的徑向離去的運(yùn)動(dòng)，約束力作用點(diǎn)（作用線穿過(guò)接觸點(diǎn)和圓孔中心，但由于圓孔較小，忽略其半徑）在圓孔中心，方向不定，如圖所示，用正交分量表示、。 （四）固定鉸支座

5、將上面的圓柱形鉸鏈中的一個(gè)物體固定在不動(dòng)的支撐平面上，形成的裝置為固定鉸支座如圖所示，其簡(jiǎn)圖為圖所示，其約束特點(diǎn)與圓柱形鉸鏈一樣。（五）活動(dòng)鉸支座將上面的圓柱形鉸鏈中的一個(gè)物體下面放上滾軸，此裝置可在起支撐表面上移動(dòng)的，且摩擦不計(jì)，這樣的裝置稱可動(dòng)鉸支座或滾動(dòng)鉸支座如圖所示，其簡(jiǎn)圖為圖所示其約束特點(diǎn)是約束力沿支撐表面的法線，作用線用過(guò)鉸鏈中心，指向不定。（六）二力桿約束兩端用光滑鉸鏈與其他物體連接，中間不受力且不計(jì)自重的桿件，即為二力桿。二力桿兩端所受的兩個(gè)力大小相等、方向相反，作用線沿著兩鉸接點(diǎn)的連線，至于二力桿受拉還是受壓則可假設(shè)。如圖所示。 （七）固定端約束1、固定端：使物體既不能移動(dòng)，

6、又不能轉(zhuǎn)動(dòng)的約束。2、固定端約束反力有三個(gè)未知量：、和MA A【小結(jié)】：一、基本概念二、柔索（柔體約束）三、光滑面接觸約束四、光滑圓柱形鉸鏈約束五、可動(dòng)鉸支座（滾動(dòng)鉸支座）六、鏈桿約束七、固定端約束【作業(yè)】：看書復(fù)習(xí)【課后記】：重量為G的均質(zhì)桿AB，其B端靠在光滑鉛垂墻的頂角處，A端放在光滑的水平面上，在點(diǎn)D處用一水平繩索拉住，試畫出桿AB的受力圖。 例 1.2 試畫出圖1.31(a)所示結(jié)構(gòu)的整體、AB桿、AC桿的受力圖。解：(1) 以結(jié)構(gòu)整體為研究對(duì)象，主動(dòng)力有荷載F，注意到B、C處為光滑面約束，約束反力為FB、FC 。其受力圖如圖 1.31(b)所示。(2) 取AB 桿的分離體，A 處為光滑圓柱