■固定柱铰链支座
将中间铰链相连的两构件之一固定在支承物上,便成为固定柱铰链支座约束,简称固定铰支座。
■ 滚动柱铰链支座(简称滚动支座、又称辊轴支座)
该约束的性质与光滑面约束相同。约束只限制被约束物体沿支承面法线方向的运动 如:屋架结构简化为右图示:
滚动支座约束反力的方向沿支承面法线,作用点在铰链中心,指向(或背离)被约束物体。
简图及约束反力表示如下图示:
4. 光滑球铰链
该约束特点:使被约束构件的球心不能有任何的位移,但构件可绕球心任意的转动。 该约束的约束反力作用于接触点,方向沿径向指向球心,也可用三个大小未知的正交分力表示。
结构简图与约束反力如下图示:
5 止推轴承(向心止推轴承)
6 链杆约束
两端用光滑铰链与物体连接,中间不受力(且不计自重)的刚性直杆称为链杆(作为约束)。 链杆是二力杆,既能受拉,又能受压,因此,链杆的约束的约束反力力沿其中心线,指向事先难以确定,通常假设它受拉。
§1-4 物体的受力分析和受力图
■受力分析(为什么):是静力学中最重要的一步,是动力学中的重要环节。
受力分析:将研究的物体或物体系统从与其联系的物体中分离出来,分析它的受力状态。 ■受力分析的步骤(如何进行受力分析)
▼选择研究对象,取分离体
解除它受到的全部约束,将其从周围的约束中分离出来,并画出相应的简图,这一过程称为取分离体。
▼画受力图
在分离体图上,先画上所有的主动力,再依据去掉的约束特征,逐个画上相应的约束力,然后标明各力的符号,这个简图称为受力图。
画受力图时,应注意以下几点:
(1) 明确研究对象,画出它所受的主动力。
(2) 一定要按照上节所讲的约束类型去画各约束力的作用线和指向。
(3) 在物系问题中,宜先画整体受力图,再画各物体的受力图,各分离体之间的作用力必须满足作用与反作用定律的关系。 (4) 内力不画在分离体上。
(5) 如果分离体与二力杆相连,一定要按二力杆的特点去画它对分离体的作用力。 例1简支梁AB两端分别固定在铰链支座与滚动支座上。在C处作用一集中力F,梁的自重不计。试画出此梁的受力图。 解:取梁AB为研究对象
梁AB受三个力作用而平衡,如果作出力F、FB作用线的交点D,则A处反力FA的作用线必过D点。
例2 多跨梁ABC由ADB、BC两个简单的梁组合而成,受集中力F和均布载荷q,试画整体及梁ADB、BC段的受力图。
解:整体受力图
梁ADB段的受力图 梁BC段的受力图
例3 结构中固结在I点的绳子绕过定滑轮O,将重物P吊起。各杆之间用铰链连接,杆重不计。试画出下列指定物体的受力图:(1)整体;(2)杆BC;(3)杆CDE;(4)杆BDO连同滑轮和重物;(5)销钉B。
解:整体受力图:
杆BDO连同滑轮和重物受力图 杆CDE受力图
杆BC受力图 销钉B受力图
一般当销钉与二个以上的物体相连接时,受力分析比较复杂。分析时应明确销钉本身是一个物体,了解与其他物体的联系非常重要。当销钉与某个物体一起作为整体时,该两物体之间的力为内力。
课后作业:
1-1(c),(i),(k) 1-2(a),(e),(k)
第
本章主要内容:
平面汇交力系与平面力偶系
■平面汇交力系的合成与平衡 ?? 几何法 ■平面汇交力系的合成与平衡 ?? 解析法 ■平面力对点之矩的概念与计算
■平面力偶理论
重点:平面汇交力系合成与平衡的解析法。 本章讨论平面汇交力系两个问题: ■合成(简化) ■平衡
研究方法:
■几何法(矢量法) ■解析法(投影法)
§2-1 平面汇交力系合成与平衡的几何法
一、合成