约束力和约束反力.ppt

高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究*(3)固定端1-3约束及约束反力第31页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究*(3)固定端约束力：水平反力X、竖向反力Y、反力偶M约束特点：在嵌固端，既不能沿任何方向移动，也不能转动。1-3约束及约束反力即：限制了平面内所有可能的运动（移动和转动）第32页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究小结：(2)光滑面约束(3)固定端:2个互相垂直分力、1个反力偶光滑圆柱铰链：2个互相垂直分力活动铰支座：1个垂直接触面的反力固定铰支座：2个互相垂直分力球铰：3个互相垂直分力end(1)柔体约束:拉力1-3约束及约束反力第33页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究1.4物体的受力图第34页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究1-4物体的受力图在工程实际中，为了求出未知的约束反力，需要根据已知力，应用平衡条件求解。为此，首先要确定物体的全部受力情况，即对物体进行受力分析。反映物体受力状态的图称为受力图。第35页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究1-4物体的受力图1.明确研究对象，把所要研究的物体从约束中解除出来，即“解除约束，取分离体”；受力分析的方法：2.绘出作用在物体上的所有已知力(荷载、自重等)；3.将所有约束对物体的作用，用相应的反力表示出来，即“代以反力”。注意事项：（1）根据约束的性质来画；（2）根据力的有关性质来画；①作用力与反作用力②二力平衡共线③三力平衡汇交第36页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究1.4物体的受力图受力图的绘制步骤：①选研究对象；②取分离体；③画已知力；④画约束反力。第37页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究例1：小球自重为G，绘制其受力图。解:(1)以小球为研究对象，取其为分离体（解除约束）；(2)画已知力:重力，方向、作用点；(3)画两处约束反力，A处柔体约束、B处光滑面约束；完成(4)复核：三力共点。1-4物体的受力图第38页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究PRARDACBPD(a)(二力杆)RCRD(c)例2：对如图角架及其构件进行受力分析并作受力图（不计杆的自重）。完成1-4物体的受力图第39页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究FAxFAyFEABCDEHFCAEFCDE例3：分别画出每个杆件及整体结构受力图（不计自重）。解：先画各杆件受力图；(1)以DE杆为研究对象，取其为分离体，因其为二力杆，可直接画出受力图，假设反力为拉力；(2)以AC杆为研究对象，取其为分离体，三处反力如图；1-4物体的受力图第40页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究ABCDEHF(3)以AB杆为研究对象，取其为分离体，该杆受已知外力F，以及3处约束反力，受力如图；FBFTBAF(4)绘制整体结构受力图；最后复核；FBFCDEFAxFAyFCFECAE完成1-4物体的受力图第41页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究例4：作各构件受力图，不计摩擦。完成1-4物体的受力图第42页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究BAFCCBFCFBFAFBFAxFAyFAxFAyFACFC′例4:绘制构件及整体受力图（不计自重）。FA完成1-4物体的受力图第43页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能研究讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？完成1-4物体的受力图第44页,共58页，星期六，2024年，5月高速铁路新型板式轨道设计理论与力学性能