简述工程上经常遇到的四种约束类型及确定约束方向的方法
于英建筑力学08-约束与约束反力中
A
H D E
B O F
2016/3/20
58
学习探究
2016/3/20
60
2016/3/20
14
学习探究
圆柱铰链约束
两个物体做出相同直径的孔并 用一个圆柱形销钉连接起来， 不计摩擦，即构成圆柱铰链
2016/3/20
15
学习探究 光滑圆柱铰链约束
A
B
销钉
FB
A B
部件B受到向上移动的限制
2016/3/20
16
学习探究
约束类型与实例
2016/3/20
17
学习探究
光滑圆柱铰链约束实例
链杆约束
C
A
AB杆是二力杆吗？
FA
A
力学简图
B B FB
AB杆是AC杆的 链杆约束
AB杆既是链杆，也是二力杆
2016/3/20
49
学习探究
链杆约束反力的特点 大小 • 未知 •沿链杆 轴线， 方向相 向、相 背待定 作用点 •链杆与 物体的 物体的 接触点
2016/3/20
50
学习探究
C
链杆和二力杆有 什么区别和联系？
2016/3/20
作用点 •销钉与 物体的 接触点
25
学习探究
圆柱铰链的约束反力方向
A B F
2016/3/20
26
学习探究
圆柱铰链的约束反力方向一般画法 力学简图 A F B
Fx
圆柱铰链的约束反力一般 用其两个分力表示。
Fy
B
2016/3/20
27
学习探究
光滑圆柱铰链约束
Fy
作用点放在尾部
Fx
2016/3/20
桥梁受力分析讲解
P PLeabharlann NNNB NA
N
N
凸轮顶杆机构
N
光滑面约束Smooth Surface Constraint
FR FR'
光滑面约束Smooth Surface Constraint
光滑面约束Smooth Surface Constraint
滑槽与销钉（双面约束）
第一篇 静力分析
静力平衡
桥梁受有：自身重力、铁轨压力、桥墩作用力、风载等 机身受有：自身重力、旋翼轴的作用力、空气动力等 研究内容：刚体在各种力系作用下平衡的一般规律
第一章 基本概念与受力分析
§1–1 静力学的基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束与约束反力 §1–4 物体的受力分析与受力图
平衡问题
§1-2 静力学基本公理
公理：无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用线共线， 作用于同一个物体上。
二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
Fy
A
圆柱铰链 A
YA
A
XA
光滑铰链约束Constraint Of Smooth Cylindrical Pin
恐龙骨骼的铰链连接
光滑铰链约束Constraint Of Smooth Cylindrical Pin
盆
骨
与
股
骨 之
球
间 的
股骨
球
铰
连
接
球窝 盆骨
光滑铰链约束Constraint Of Smooth Cylindrical Pin
受力分析受力图
A
60o
D
30o
C
B
FAB
A
FBC’
B
G
FCB C
B
FBA’
解： 1. 杆AB的受力图。
FAB
A
2. 杆BC 的受力图。
FBC’
B
B
FBA’
FCB C
3. 滑轮B ( 不带销钉）的受力图。
FBy
F2
B
FBx
F1
4. 滑轮B ( 带销钉）的受力图。
F2
FBA
B
30o
60o
FBC
F1
受力图的作图步骤：
1、根据题意确定研究对象：将研究对象从结 构中分离出来，单独画出其简单轮廓图形。
2、先画主动力：一般是重力、已知外力。
3、再画约束反力：约束反力应严格按照约束 类型来画。注意先确定二力构件。
4、检查：不要多画、少画、错画力。
注意:
（1）研究对象可以是单个物体，也可 以是由两个或两个以上的物体联系在一 起的物体系统。
（2）能确定二力构件。
（3）注意构件连结部位的作用与反 作用力。
例1-6
例1-7 P14
练习:作出下列结构中AB杆的受力图
作出下列结构中各构件及整体的受力图
第九节 荷载的分类
１、按作用时间分类： 恒载：永久作用在结构上。如结构自重、
永久设备重量。 活载：暂时作用在结构上。如人群、风、
雪及车辆、吊车。
各杆只受轴力。 ⑸组合结构：由桁架与梁或桁架与刚架组合而成的结构。
小结
一、明确几个概念 约束、约束反力、四种约束类型及反力确 定、受力图、物体系统。
二、能熟练地绘制物体或物系的受力图。
江苏开放大学机械设计基础第1次形考作业
机械设计基础第1次形考作业——占课程成绩的10% 作业详情老师点评：答案解析：零件是组成机器的最小单元，也是机器中不可拆分的制造单元。
2力对物体的作用会产生内、外两种效应，外效应指力使物体的运动状态发生改变，内效应指力使物体产生变形。
客观题满分：4分得分：4分A正确B错误正确答案：A学生答案：A老师点评：答案解析：力对物体的作用会产生内、外两种效应，外效应指力使物体的运动状态发生改变，内效应指力使物体产生变形。
3在平面汇交力系的平衡方程中，两个投影轴一定要互相垂直。
客观题满分：4分得分：4分A正确B错误正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：在平面汇交力系的平衡方程中，两个投影轴可以不互相垂直。
4按“右手螺旋法则”确定扭矩的正负：用四指表示扭矩的转向，大拇指的指向与该截面的外法线方向相同时，该截面扭矩为负，反之为正。
客观题满分：4分得分：4分A正确错误正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：按“右手螺旋法则”确定扭矩的正负：用四指表示扭矩的转向，大拇指的指向与该截面的外法线方向相同时，该截面扭矩为正，反之为负。
5梁在发生弯曲变形时横截面上都存在剪力和弯矩。
客观题满分：4分得分：4分A正确错误正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：梁在发生弯曲变形时横截面上一般同时存在剪力和弯矩，但在纯弯曲情况下只存在弯矩。
6连接松动属于下列哪种失效形式（）。
客观题满分：4分得分：4分A断裂B表面失效C过量变形破坏正常工作条件引起的失效正确答案：D学生答案：D老师点评：答案解析：连接松动属于破坏正常工作条件引起的失效。
7下列为平面汇交的四个力作出的力多边形，表示力系平衡的是（）。
客观题满分：4分得分：4分ABCD正确答案：C学生答案：C老师点评：答案解析：当平面汇交力系平衡时，作出的力多边形中各力首位相连。
8在图示三铰支架中，若将作用于构件AB上的力偶M平移至构件BC上，则A、B、C 三处的约束反力（）。
ansys载荷和约束
）圆柱约束:
应用于圆柱曲面
用户可以指定轴向。径向或切向约束 -
仅适用于小变形（线性）分析5
）仅压缩约束
只能对任何给定曲面施加法向压缩约束该约束仅限制曲面沿约束的
法线正向移动-
解释此约束的一种方法是将其想象为与选定曲面形状相同的 “刚性
结构。请注意，这些接触（压缩）表面事先并不知道-
可以在圆柱面上模拟”
实体边缘
粘合，无分离仅 粘合，无分离仅粘合 所有配方MPC配方 仅不对称仅不对称仅不对称仅表面车身表面 粘合， 无分离仅粘合
所有配方MPC配方
对称仅尊重不对称表面体边缘
仅粘合
MPC
仅不对称-
此表也可在
DS
的在线帮助中找到使用该表将帮助用户决定选择哪个选项。？焊点 提供了一种在离散位置连接外壳组件的方法 -
MPC
方程中，为接触面之间的相对运动定义了一个约束方程， 相互滑动这个方程通常是罚函数法的最佳选择。
弹球区域
可以定义和显示
？弹球区域
定义了闭合断开触点的位置而那些超出弹球区域 范围的是长距离开路触点。？
最初，
弹球区
被用作非常有效的接触检测器， 但它也用于其他方面，
对于绑定或非分离触点，如果间隙或穿透小于弹球区域，间隙
无摩擦支架
无分离触点 带有刚性、不可移动零件的 仅压缩支架
与刚性、不可移动零件的无摩擦接触如果
对a部分和
B部分
之间的连接感兴趣，那么有必要考虑是否需要 个部分，或者是否只对b部分对
A
的影响提供固定约束就足
刚性？
？如果是这样，只能模拟组件A上的一个固定约束如果 不是，则需要模拟它们之间的摩擦。8
？ 对于高级用户，其他联系选项可修改
ADAMS约束和载荷施加与修改
凸轮副施加对话框
凸轮副施加参数设置 凸轮副类型
凸轮啮合 线类型
设置凸轮机构时应注意以下方面：
1) 使用足够多的点来定义曲线。 2) 尽可能使用封闭曲线。 3) 所定义的曲线应该包括凸轮运动的全部范围。 4) 避免将初始触点定义在曲线的接点附近。 5) 应避免曲底凸轮机构产生一个以上的触点。 6) 可以使用一条曲线定义多个接触约束。
点运动操作过程 操作工具
一个位置
两物体、 一个位置
指定物体 和位置
指定方 向
两物体、 两位置
垂直栅格
指定方向
参数设置
指定类 型
指定移动或 转动
移动 速度
一般点运动操作过程
操作工具
指定物体 和位置
一个位置
两物体、 一个位置
两物体、 两位置
指定方 向
垂直栅格 指定方向
参数设置
其大小设置在 随后出现的对 话框中，方向 在操作中指定。
载荷工具集
力、力矩工具
柔性力与特 殊力
状态参数 设置
2.1、简单载荷的施加和修改
单向力、单项力矩、组合力、组合力矩
组合 力、 力矩
工具集
组
单
单项
组
合
项
力矩
合
力
力
力 矩
参数设置
单项力的施加 操作工具
空间固定
物体固定
指定 方向
与栅格 垂直
大小 设置： 常量 变量
组合力的施加 操作工具
指定物体 和位置
• 产生运动副时，ADAMS/View自动为运动副 设置一个名称，运动副取名为
• “JOINT_”+“序号”，例如：JOINT_1
复杂运动副：齿轮副、关联副、凸轮副。
汽车机械基础试题库及答案
《汽车机械基础》试题库模块一汽车机械基础简介项目一机械及其相关概念的识别复习要点：1、机器、机构、构件、零件的基本概念；2、区分构件和零件；3、汽车的结构。
一、填空题（每空1分）1、构件是机器的_______ 元体；零件是机器的 ________ 元体，分为_________ 件和 _________ 件2、一部完整的机器，就其功能而言，可分为__________ 、_______ 、 _______ 和。
3、运动构件分为______ 和_______ 。
4、汽车的基本结构都由_________ 、 ______ 、_______ 、______ 四大部分组成。
答案：1、运动、制造、专用、通用2、动力部分、传动部分、执行部分、控制部分3、主动件、从动件4、发动机、底盘、车身、电器部分二、判断题（每题1分）1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（）2、汽车的发动机是驱动整个汽车完成预定功能的动力源。
（）3、构件就是零件。
（）答案：1、32、“ 3 3三、选择题（每题2分）1、在如图所示的齿轮一凸轮轴系中，键2称为（）A、零件B、机构C、构件D、部件2、我们把各部分之间具有确定的相对运动构件的组合称为（）A、机器B、机构C、机械D、机床3、汽车的转向系属于一下哪部分（）A、发动机B、车身C、底盘D、电器设备答案：1、A、2、B3、C项目二平面机构的自由度计算复习要点：1、能够判断平面机构是否具有确定运动。
一、填空题（每空1分）1、运动副是使两构件________ 同时又具有________ 勺一种联接。
平面运动副可分为_______ 和_______ 。
2、平面运动副的最大约束数为。
3、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目主动件数目。
4、房门的开关运动, 是副在接触处所允许的相对转动。
5、抽屉的拉岀或推进运动，是副在接触处所允许的相对移动。
6、火车车轮在铁轨上的滚动，属于畐9。
答案：1、直接接触、相对运动、低副、高副2、23、等于4、转动5、移动6、齿轮二、判断题侮题1分）1、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
工程力学1-4章
了减少体系的自由度。如果在体系中增加一个约束，
而体系的自由度并不因此而减少，则该约束被称为多余约束。 多余约束只说明为保持体系几何不变是多余的，在几何体系中增设多余约束， 可改善结构的受力状况，并非真是多余。
首先以地基及杆AB为二刚片，由铰A和链杆1联结， 链杆l延长线不通过铰A，
组成几何不变部分，见图12-17b。以此部分作为一刚片，杆CD作为另一刚片，
用链杆2、3及BC链杆（联结两刚片的链杆约束，必须是两端分别连接在所研究 的两刚片上）连接。三链杆不交于一点也不全平行，符合两刚片规则，
故整个体系是无多余约束的几何不变体系。
铰用小圆圈作为符号。
(2)刚结点 被连接的杆件在连接处既不能相对移动，又不能相对转动 。
4．用符号表示理想化的支座
结构与基础或其他支承物的连接区称为支座。按照杆件受力、位移的特点， 平面杆件结构实际的支座经常简化为四种理想化的支座，
１）链杆支座
２）铰支座
３）定向支座
４）固定支座
5、荷载的简化 结构构件的自重、楼面上人群或各种物品的重量、厂房中设备的重量、
(2)、单铰(即连接两个刚片的铰) 一个单铰为两个约束；
(3)、复铰约束（如图12—3，连接多于两个刚片的铰） 连接n个刚片的复铰相当于（n－1）个单铰（n为刚片数）约束；
(4).刚结点,刚结点为三个约束。
(5),、刚性复铰、连接n个刚片的复铰相当于（n－1）个单铰（n为刚片数）约束；
图12-3
2．必要约束、多余约束：为保持体系几何不变必须有的约束叫必要约束；
R
3.平面一般力系平衡方程的其它形式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
简述工程上经常遇到的四种约束类型及确定约束方向的方法
简工程上经常遇到的四种约束类型及确定约束方向的方法：
1.柔体约束。
由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束。
由于柔体只能限制物体沿柔体伸长方向运动，故只能承受拉力
约束反力特点：作用点在柔体与被约束物体接触处，作用线沿柔体中心方向背离被约束物体。
柔体约束只能承受拉力
2.光滑接触表面的约束。
光滑接触面约束时，不论接触面形状如何，都不能限制物体沿接触面切线方向运动，而只能限制物体沿接触面公法线方向运动
约束反力的特点：通过接触点，沿接触面公法线方向指向被约束物体3.光滑铰链约束。
铰链：它是工程中常见的约束，有两个钻有圆孔的构件和圆柱形销子所构成
此类约束只能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内移动而不能限制
绕销钉转动约束反力的特点当外力作用在垂直销钉轴线的
平面内时，约束反力过铰链的中心，指向不定，可以用正交分解的两个分力来表示
（1)固定铰链支座
（2)活动铰链支座
该约束是在铰链支座与光滑支撑面之间，装有几个辊轴而构成的，又称辊轴支座。
滚动支座的约束性质与光滑面约束相同，其约束反力必垂直于支撑面，且通过铰链中心
（3)铰链连接(中间铰)
若构成铰链的两构件都可绕销钉转动，这种铰链为铰链连接。
其约束反力特点与固定铰支座相同。
用过铰链中心、正交分解的两个反力表示
4)球铰链约束。
圆球和球壳连接构成球铰链约束。
此类约束限制球心任何方向的位移。
其约束力通过球心，但方向不能确定，通常由三个正交分量表示
4.轴承约束。
（1)滑动轴承轴颈与轴承是两个光滑面接触，轴承不能限制轴沿轴线方向运动。
约束反力在垂直轴线平面内通过轴心，通常用两个互相垂直的分力表示
（2)滚动轴承(向心轴承、径向轴承)：
对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。
确定约束方向的方法：
1、柔体约束
约束反力的方向沿着柔体中心线背离被约束的物体，通常用字母T表示。
2、光滑接触面约束
约束反力的方向沿着接触点的公法线，指向被约束的物体，通常用字母N表示。
3、光滑圆柱形铰链
一般用两个正交约束反力来表示，指向可以假定。
4、固定铰链支座或轴承（径向）
一般用两个正交约束反力来表示，指向可以假定。
5、滚动铰链支座
约束反力通过销钉中心，垂直于支撑面，指向可以假定。
6、二力构件约束
约束反力沿两点连线，拉杆的约束反力是拉力，压杆的约束反力是压力。
7、固定端约束
用两个正交力和一个附加力偶来表示，指向可以假定。
综上所述，约束反力的方向必与该约束所能阻碍的运动方向相反。
扩展资料：
不同类型的约束，对物体运动的限制条件则不同，所产生的约束力的方向也有所不同。
掌握各种类型约束的特点，画出研究对象的受力图，是研究力学问题(包括静力学和动力学）的必要基础。
值得注意的是，约束力（或力偶）是根据约束类型的特点画的，除绳索和光滑面约束外，仅根据约束类型的特点，无法确定约束力（或力
偶）的具体方向，更不能确定其大小，只有利用平衡原理或平衡条件才能最终确定它们的大小和方向
主动力与约束力区别：
一、概念不一样
约束对被约束物体运动的的'阻碍作用是一种力的作用，这种力称为约束力。
不受质点所受的其它力的影响，处于主动地位，称主动力。
二、力方向不一样
简单理解主动力与约束力：大小相等，方向相反，作用在同一条作用线上。
三、作用不一样
一般讲产生虚位移后主动力是要做功的，约束力是不做功的。
确定约束反力的方向方法如下：受力分析时，先假设为正方向，然后列写平衡方程进行求解，最后根据结果的正负号来确定具体受力方向。
正号表示实际方向与假设方向一致，负号表示实际方向与假设方向相反。
约束力方向怎么确定
指物体受到一定场力(仅由空间位置决定的力叫场力)限制的现象。
限制物体的位置和运动条件称作物体所受的约束，实现这些约束条件的物体称为约束体·受到约束条件限制的物体叫做被约束体·把约束对物体的作用力称为约束力。
按着习惯，把约束体简称为约束，将被约束体简称为物体。
对固定铰链而言，其约束力可用垂直于安装面和平行于安装面的两于分力来表示。
它们的合力大小等于作用在该铰链的外力的合力，方向相反。
对滑动领链而言，只存在垂直于安装面的约束力，平行于安装面的方向上不存在约束力。