静力分析基础

  本文关键词：静力分析，由笔耕文化传播整理发布。

第1章构件静力分析基础
1.基本概念（力、刚体） 2.静力学公里 3.约束和约束反力 4.受力图

3.约束和约束反力
（1）概念 约束：能限制某些物体运动的其它物体。 约束反力(反力)：约束对非自由体的作用。
反力的作用点是约束与非自由体的接触点 反力的方向总是与该约束所能限制的运动方向相反 反力的大小总是未知的。在静力学中可以利用相关平
衡条件求出约束反力。

3.约束和约束反力
（2）约束的基本类型
? 柔性约束 ? 光滑面约束 ? 光滑铰链约束 ? 固定端约束

3.约束和约束反力
柔性约束及其反力FT
? 柔性约束特点：柔软易变 形，只能承受拉，不能承 受压。柔性约束只能限制 非自由体沿约束伸长方向 的运动而不能限制其它方 向的运动。 ? 约束反力：只能是拉力， 作用在与非自由体的接触 点处，作用线沿柔索背离 非自由体。

3.约束和约束反力
光滑面约束及其反力FN
? 光滑面约束特点：无论两物体间的接触面是平面还是曲 面，只能承受压而不能承受拉，只能限制物体沿接触面 法线方向的运动而不能限制物体沿接触面切线方向的运 动。 ? 约束反力：垂直于接触处的公切面，而指向非自由体。

3.约束和约束反力
光滑铰链约束及其反力FN
? 光滑铰链约束特点： 两非自由体相互联接后，接 触处的摩擦忽略不计，只能限制两非自由体的相 对移动，而不能限制两非自由体的相对转动的约 束，包括中间铰链约束、固定铰链约束和活动铰 支座三种类型。 ? 约束反力： 通过铰链中心，大小、方向均未确定。 一般用一对通过铰链中心，大小未知的正交分力 来表示。但其中二力构件、活动铰支座的反力方 向是可以确定的。

3.约束和约束反力
中间铰链约束

3.约束和约束反力
固定铰链约束

3.约束和约束反力
活动铰支座

3.约束和约束反力
固定端约束及其反力FN
? 光滑铰链约束特点：一杆插入固定面的力学模型，，如车 刀与工件分别夹持在刀架和卡盘上，都是固定不动的。 ? 约束反力：固定端既限制了非自由体的垂直与水平移动， 又限制了非自由体的转动，故此在平面问题中，可将固 定端约束的约束反力简化为一组正交的约束反力与一个 约束力偶。

4.受力图
恰当地选取研究对象，正确地画出 构件的受力图是解决力学问题的关键。 画受力图的具体步骤如下： 1.明确研究对象，画出分离体； 2.在分离体上画出全部主动力； 3.在分离体上画出全部约束反力。

4.受力图
例 1-1 一重为 G 的球体 A ，用绳子 BC 系在光滑的 铅垂墙壁上，试画出球体A的受力图。
C B FN D A G D

FT
B A G

4.受力图
例 1-2 如图所示三铰拱桥，由左、右两

半拱铰接 而成。设半拱自重不计，在半拱 AB 上作用有载 荷F，试画出左半拱片AB的受力图。

4.受力图

4.受力图
例1-3 如图曲柄冲压机 工作简图，皮带轮重为G， 冲头C及连杆BC的重量忽 略不计，冲头C所受工作 阻力为Q。试画出带轮A、 连杆BC、冲头C和整个系 统的受力图。

4.受力图

4.受力图

4.受力图
B B

C W M GAB GC A M FNM

C

F FW

FNM’

GC

GAB FAX

FAY

A



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