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1、1、力偶矩力偶矩矢的模（大小）：力偶矩矢的方位：沿力偶作用面的法向（表示力偶作用面的方位）力偶矩矢的指向：按右手法则确定（表示力偶的转向）力偶矩矢的三要素：力偶矩的大小、作用面的方位和转向。第1页/共28页2、平面力偶（代数量）力偶矩：力偶矩：力偶矩：力偶矩：m=m=FdFd+3、空间力偶（矢量）力偶的作用面力偶臂第2页/共28页性质性质1：力偶无合力，本身又不平衡，是一个基本力学量。力偶无合力，本身又不平衡，是一个基本力学量。力偶只能和力偶平衡，而不能和一个力平衡。力偶只能和力偶平衡，而不能和一个力平衡。力偶只能和力偶平衡，而不能和一个力平衡。力偶只能和力偶平衡，而不能和一个力平衡。4、力偶
2、的性质性质性质2：力偶中两个力在任意坐标轴上投影之代数和为零。力偶中两个力在任意坐标轴上投影之代数和为零。性质性质3：力偶中两力对任一点取矩之和恒等于力偶矩，而与力偶中两力对任一点取矩之和恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关。矩心的位置无关。第3页/共28页性质4：力偶可以在其作用面内任意移动或转动，或移到另一平行平面，而不影响它对刚体的作用效应。第4页/共28页5、力偶的等效条件两个力偶等效力偶矩矢相等只要保持力偶矩大小和转向不变，可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短，而不改变它对刚体的作用效应。第5页/共28页自由体：自由体：可以任意运动（获得任意位移）的物体。可以任意运动（获得任意位
3、移）的物体。非自由体：非自由体：运动运动(位移位移)受到某些限制的物体。受到某些限制的物体。约束反力：约束反力：约束对被约束体的作用力。约束对被约束体的作用力。约束：约束：由周围物体所构成、限制非自由体位移的条件。由周围物体所构成、限制非自由体位移的条件。主动力：主动力：约束力以外的力。约束力以外的力。一、基本概念1-4 约束与约束反力第6页/共28页约束反力的大小常常是未知的；约束反力的方向总是与约束所限制物体的位移方向相反；约束反力作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力的特点：第7页/共28页1.柔性约束：由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力.用 表示二、工程中
4、常见的约束二、工程中常见的约束第8页/共28页第9页/共28页链条构成的约束第10页/共28页柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力第11页/共28页2.光滑接触约束:具有光滑接触面（线、点）的约束第12页/共28页 光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用 表示第13页/共28页3.光滑圆柱铰链约束第14页/共28页ABAB约束力特点：不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束法向约束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心第15页/共28页 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均
5、有改变可用二个通过轴心的正交分力 表示第16页/共28页固定铰链支座固定铰链支座其中一个构件固定在地面其中一个构件固定在地面第17页/共28页中间铰约束中间铰约束如果两个有孔物体用销钉连接,称为中间铰约束第18页/共28页4.活动铰链支座活动铰链支座在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面滚动。上摆上摆销钉销钉底板底板滚轮滚轮第19页/共28页5.光滑球形铰链约束约束特点约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动动，但构件与球心不能有任何移动约束力约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题
6、约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力通过接触点通过接触点,并指向球心并指向球心,是一个不能预先确定的空间力是一个不能预先确定的空间力.可用可用三个正交分力表示三个正交分力表示第20页/共28页6.轴承约束向心轴承向心轴承第21页/共28页约束特点：限制轴沿轴径方向上的径向运动；不限制轴的转动，也不限制轴沿轴线方向的微小窜动。约束力：轴承对轴的约束力大小和方向都未知，通常用x、y坐标轴上的两个未知力分量表示 第22页/共28页止推轴承止推轴承第23页/共28页约束特点：约束特点：止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制约束力：约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力分力 第24页/共28页7、固定端约束第25页/共28页固定端（插入端）约束的约束反力：,，为固定端约束反力;,限制物体平动,为限制转动。第26页/共28页（5 5）球铰链）球铰链空间三正交分力空间三正交分力（6 6）轴承约束）轴承约束（1 1）柔索约束）柔索约束张力张力（3）光滑圆柱铰链（2 2）光滑面约束）光滑面约束法向约束力法向约束力总结（4）活动铰链支座 光滑面止推轴承止推轴承空间三正交分力空间三正交分力向心轴承向心轴承-（7 7）固定端约束）固定端约束第27页/共28页28感谢您的观看！第28页/共28页