Question

理论力学六种约束类型

Answer 1

理论力学六种约束类型如下：

工程中常见的约束有许多，经常在考研试卷中出现，是解决静力学、动力学题目的核心基础。现将各常考典型约束整理为六类，并总结约束特点如下：

一、光滑接触面约束。

包括：光滑面支撑、有润滑齿轮啮合等。

此类约束限制物体沿接触面法线向约束内部的位移，故其约束反力沿接触面的公法线指向被约束物体，常称为法向约束力。例如支持物体的固定面，啮合齿轮的齿面都属这类约束。

二、光滑铰链约束。

包括：向心轴承，径向轴承、圆柱铰链和固定铰链支座。

用销钉连接两个钻有相同大小孔径的构件，就构成了铰链约束。铰链约束限制物体沿径向的位移，故其约束反力在垂直于销钉轴线的平面内并通过销钉中心。由于该约束接触点位置不能予先确定，约束反力方向也不能确定，常以两个正交分量Fx和Fy表示。

三、滚动支座约束。

例如滚轴支座。

与光滑接触面类似。其约束反力方向垂直于支承面，通过铰销中心。

四、滑块（或销钉）滑道类约束

约束力垂直于滑道，穿过滑块（或销钉），力的指向可假定。

五、固定端约束。

固定端的约束力实际上是一个分布力，其约束反力在平面情况下，通常用两正交分力和一个力偶表示；在空间情况下，通常用空间的三个正交分力和空间的三个正交分力偶表示。

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。

六、光滑球形铰链约束。

圆球和球壳的连接构成球铰约束。此类约束限制构件的球心沿任何方向的位移。其约束反力通过球心，但方向不能确定，常用空间的三个正交分力表示。