1、結構和部件的應力分析，第1節(jié)約束和約束反應，自由體：可以在空間任意移動的物體，如飛機和火箭；非自由體：受其他物體限制而不能向某個方向運動的物體。比如懸掛重物。約束：阻礙物體運動的限制。約束通常由對象之間的直接接觸形成。約束反作用力：當一個物體沿著被約束阻擋的運動方向運動或有運動趨勢時，約束必須對其施加強大的作用以限制其運動。這個力叫做約束反作用力。被稱為反應。約束反作用的方向總是與被約束阻礙的物體的運動方向或運動趨勢相反，其作用點在約束與被約束物體的接觸點，其大小可以計算。首先是柔性約束，柔性索的約束反作用力作用在接觸點上，方向是沿著柔性索的中心線并遠離物體，這就是拉力。如圖所示。第二，平滑接

2、觸表面約束平滑接觸表面約束沿著接觸表面的公共法線作用在接觸點上并指向物體的反作用力，即壓力。如圖所示。共切線，共切線3。平滑鉸鏈約束其約束反作用力在垂直于銷軸的平面內作用，穿過銷的中心，并且其方向不確定。為便于計算，鉸鏈約束的約束反力通常由鉸鏈中心兩個未知尺寸的正交分量Fcx和Fcy表示，如圖所示?？梢约僭O兩個分量的方向。工程實例，簡化模型，一，鉸鏈軸承，結構圖，約束反作用力，四。固定鉸鏈軸承固定鉸鏈軸承是通過用銷將結構或構件與地面或底座連接起來而形成的。固定鉸鏈支撐的約束與鉸鏈的約束完全相同。事實上，固定鉸鏈約束也是一個光滑的接觸表面約束，只有一個約束反作用力，但約束反作用力的方向無法確定，

3、所以用它的兩個分力來表示，這兩個力通常是在相互垂直的方向上畫出的。5.滾軸軸承在固定鉸鏈軸承和軸承表面之間裝有滾軸，它構成滾軸軸承，也稱為活動鉸鏈軸承。此約束只能限制對象沿支承面法線方向的移動，但不能限制對象沿支承面的移動和相對于銷軸的旋轉。因此，約束反作用力垂直于支承面，并且可以假定通過銷中心的方向。照片。結構圖、工程實例、活動鉸鏈承載圖和約束反力表達式。中間無應力、無自重的剛性直桿稱為鏈桿，它只能限制物體沿鏈桿軸線運動，因此鏈桿的約束反作用力指向沿鏈桿連線方向和兩端中心的張力或壓力。如圖所示。鏈桿是雙力桿的一種特殊情況。結構示例、結構圖、鏈桿支撐和7。固定末端約束。將構件的一端插入到固定對

4、象(如墻)中構成了固定端約束。在關節(jié)處有很大的剛性，在那里被約束的物體是完全固定的，也就是說，既不允許相對運動也不允許旋轉。如圖所示，固定端的約束反作用力通常由兩個正交分量和一個約束反作用力偶代替。第二節(jié)，物體的應力分析和應力圖，物體的應力分析包括兩個步驟：取分離體和繪制應力圖。1 .脫體：脫去被研究對象，即脫去研究對象與其他部分的聯系；2繪制應力圖：用相應的約束力代替解除的約束，繪制應力圖。應力圖是畫出作用在被分離物體上的所有力，即主力和約束力的作用點、作用線和作用方向。主力是由載荷和實際力產生的力；約束力是打破接觸的力量。壓力分析步驟：1 .以研究對象為例；畫出，解，1取研究對象；畫一個分離體圖，2畫出分離體上的所有驅動力，3根據約束性質畫出分離體上無約束位置的所有約束力，假設方向為正，簡支梁兩端分別為固定鉸支座和活動鉸支座，集中荷載FP(圖216a)作用在C處，梁的重量不計算在內。試畫AB梁的應力圖。F，D，F，F，B，解：1；繪制分離體，2繪制分離體上的所有驅動力，3根據約束屬性繪制分離體上無約束位置的所有約束力。假設方向為正，示例23:三鉸拱橋由兩個左右拱鉸接，如圖217a所示。忽略每個拱的自重，荷載f作用在拱上。試著分別畫出拱AC和CB的應力圖。示例25是圖示系統(tǒng)的力圖。畫分離體圖注：(1)分離體應完全分離。(2)約束力和外力是不可或缺的。(3)約束力