第 1章构件静力分析基础
1.基本概念（力、刚体）
2.静力学公里
3.约束和约束反力
4.受力图
3.约束和约束反力
（ 1）概念
约束,能限制某些物体运动的其它物体 。
约束反力 (反力 ),约束对非自由体的作用 。
反力的作用点 是约束与非自由体的接触点
反力的方向 总是与该约束所能限制的运动方向相反
反力的大小 总是未知的 。 在静力学中可以利用相关平
衡条件求出约束反力 。
3.约束和约束反力
（ 2） 约束的基本类型
?柔性约束
?光滑面约束
?光滑铰链约束
?固定端约束
3.约束和约束反力
柔性约束及其反力 FT
? 柔性约束特点,柔软易变
形，只能承受拉，不能承
受压。柔性约束只能限制
非自由体沿约束伸长方向
的运动而不能限制其它方
向的运动。
? 约束反力,只能是拉力，
作用在与非自由体的接触
点处，作用线沿柔索背离
非自由体。
3.约束和约束反力
光滑面约束及其反力 FN
? 光滑面约束特点,无论两物体间的接触面是平面还是曲
面，只能承受压而不能承受拉，只能限制物体沿接触面
法线方向的运动而不能限制物体沿接触面切线方向的运
动。
? 约束反力,垂直于接触处的公切面，而指向非自由体。
3.约束和约束反力
光滑铰链约束及其反力 FN
? 光滑铰链约束 特点,两非自由体相互联接后, 接
触处的摩擦忽略不计, 只能限制两非自由体的相
对移动, 而不能限制两非自由体的相对转动的约
束, 包括 中间铰链约束, 固定铰链约束和活动铰
支座三种类型 。
? 约束反力,通过铰链中心, 大小, 方向均未确定 。
一般用一对通过铰链中心, 大小未知的正交分力
来表示 。 但其中二力构件, 活动铰支座的反力方
向是可以确定的 。
3.约束和约束反力
中间铰链约束
3.约束和约束反力
固定铰链约束
3.约束和约束反力
活动铰支座
3.约束和约束反力
固定端约束及其反力 FN
? 光滑铰链约束 特点,一杆插入固定面的力学模型, 如车
刀与工件分别夹持在刀架和卡盘上, 都是固定不动的 。
? 约束反力,固定端既限制了非自由体的垂直与水平移动,
又限制了非自由体的转动, 故此在平面问题中, 可将固
定端约束的约束反力简化为一组正交的约束反力与一个
约束力偶 。
4.受力图
恰当地选取研究对象, 正确地画出
构件的受力图是解决力学问题的关键 。
画受力图的具体步骤如下,
1.明确研究对象, 画出分离体；
2.在分离体上画出全部主动力；
3.在分离体上画出全部约束反力 。
4.受力图
例 1-1 一重为 G的球体 A,用绳子 BC系在光滑的
铅垂墙壁上, 试画出球体 A的受力图 。
G
A D
B
C
G
A
D
B
FT
FN
4.受力图
例 1-2 如图所示三铰拱桥, 由左, 右两半拱铰接
而成 。 设半拱自重不计, 在半拱 AB上作用有载
荷 F,试画出左半拱片 AB的受力图 。
4.受力图
4.受力图
例 1-3 如图曲柄冲压机
工作简图，皮带轮重为 G，
冲头 C及连杆 BC的重量忽
略不计，冲头 C所受工作
阻力为 Q。试画出带轮 A、
连杆 BC、冲头 C和整个系
统的受力图。
4.受力图
4.受力图
4.受力图
B
C
A
GAB
W
FW
B
GAB
C
A
FNM
FNM’
M M
GC GC
F
FAX
FAY
1.基本概念（力、刚体）
2.静力学公里
3.约束和约束反力
4.受力图
3.约束和约束反力
（ 1）概念
约束,能限制某些物体运动的其它物体 。
约束反力 (反力 ),约束对非自由体的作用 。
反力的作用点 是约束与非自由体的接触点
反力的方向 总是与该约束所能限制的运动方向相反
反力的大小 总是未知的 。 在静力学中可以利用相关平
衡条件求出约束反力 。
3.约束和约束反力
（ 2） 约束的基本类型
?柔性约束
?光滑面约束
?光滑铰链约束
?固定端约束
3.约束和约束反力
柔性约束及其反力 FT
? 柔性约束特点,柔软易变
形，只能承受拉，不能承
受压。柔性约束只能限制
非自由体沿约束伸长方向
的运动而不能限制其它方
向的运动。
? 约束反力,只能是拉力，
作用在与非自由体的接触
点处，作用线沿柔索背离
非自由体。
3.约束和约束反力
光滑面约束及其反力 FN
? 光滑面约束特点,无论两物体间的接触面是平面还是曲
面，只能承受压而不能承受拉，只能限制物体沿接触面
法线方向的运动而不能限制物体沿接触面切线方向的运
动。
? 约束反力,垂直于接触处的公切面，而指向非自由体。
3.约束和约束反力
光滑铰链约束及其反力 FN
? 光滑铰链约束 特点,两非自由体相互联接后, 接
触处的摩擦忽略不计, 只能限制两非自由体的相
对移动, 而不能限制两非自由体的相对转动的约
束, 包括 中间铰链约束, 固定铰链约束和活动铰
支座三种类型 。
? 约束反力,通过铰链中心, 大小, 方向均未确定 。
一般用一对通过铰链中心, 大小未知的正交分力
来表示 。 但其中二力构件, 活动铰支座的反力方
向是可以确定的 。
3.约束和约束反力
中间铰链约束
3.约束和约束反力
固定铰链约束
3.约束和约束反力
活动铰支座
3.约束和约束反力
固定端约束及其反力 FN
? 光滑铰链约束 特点,一杆插入固定面的力学模型, 如车
刀与工件分别夹持在刀架和卡盘上, 都是固定不动的 。
? 约束反力,固定端既限制了非自由体的垂直与水平移动,
又限制了非自由体的转动, 故此在平面问题中, 可将固
定端约束的约束反力简化为一组正交的约束反力与一个
约束力偶 。
4.受力图
恰当地选取研究对象, 正确地画出
构件的受力图是解决力学问题的关键 。
画受力图的具体步骤如下,
1.明确研究对象, 画出分离体；
2.在分离体上画出全部主动力；
3.在分离体上画出全部约束反力 。
4.受力图
例 1-1 一重为 G的球体 A,用绳子 BC系在光滑的
铅垂墙壁上, 试画出球体 A的受力图 。
G
A D
B
C
G
A
D
B
FT
FN
4.受力图
例 1-2 如图所示三铰拱桥, 由左, 右两半拱铰接
而成 。 设半拱自重不计, 在半拱 AB上作用有载
荷 F,试画出左半拱片 AB的受力图 。
4.受力图
4.受力图
例 1-3 如图曲柄冲压机
工作简图，皮带轮重为 G，
冲头 C及连杆 BC的重量忽
略不计，冲头 C所受工作
阻力为 Q。试画出带轮 A、
连杆 BC、冲头 C和整个系
统的受力图。
4.受力图
4.受力图
4.受力图
B
C
A
GAB
W
FW
B
GAB
C
A
FNM
FNM’
M M
GC GC
F
FAX
FAY
