河海大学工程力学约束与约束力课件•引言•约束与约束力概述•常见的约束类型•约束力的计算方法•约束力在工程中的应用•结论与展望01引言课程背景010302工程力学是研究工程结构在外载荷作用下的响应、性能和失效的学科，是工程技术人员必备的基础知识之一。约束与约束力是工程力学中的一个重要概念，是分析和设计工程结构的基础。本课件针对河海大学工程力学课程中的约束与约束力进行讲解，旨在帮助学生掌握该部分内容的核心概念和应用方法。课程目标掌握约束与约束力的基本概念、分类及特点。理解约束方程的表达形式及其物理意义。能够应用约束方程对简单工程结构进行受力分析和设计。了解常见约束类型及其在工程中的应用。课程大纲第一部分：约束与约束力的基本概念及分类约束的定义与分类约束力的定义与特点课程大纲010203第二部分：常见约束类型及其约束方固定端约束弹性支撑约束程课程大纲铰链约束010203球形铰链约束圆柱形铰链约束课程大纲简单结构的受力分析第三部分：应用约束方程进行受力分析与设计基于约束方程的强度校核课程大纲简单工程结构设计第四部分：案例分析桥梁工程中的铰链约束应用建筑结构中的固定端约束设计02约束与约束力概述约束的定义与分类约束限制物体运动的物体、物体间相互作用的力学边界条件。约束分类固定约束、滑动约束、弹性约束、理想约束、非理想约束。约束力的定义与计算约束力定义约束对被约束物体的作用力。约束力计算根据约束类型和物体运动状态，利用力学原理计算约束力的大小和方向。约束与约束力在工程中的应用工程实例桥梁、建筑、机械、航空等领域中的各种工程结构都存在约束与约束力。应用意义正确认识和理解约束与约束力的概念、性质和计算方法，有助于工程师在设计、施工和运行维护过程中更好地保障工程安全性和稳定性。03常见的约束类型固定端约束概述固定端约束是指在结构中某些点被限制了沿某些方向的移动和转动。约束特点固定端约束通常限制了结构在三个方向上的移动和两个方向的转动。工程实例桥梁的桥墩、建筑物的立柱等。弹性约束概述弹性约束是指物体在受到外部力的作用下，会产生弹性变形，这种变形对物体产生反作用力，称为弹性约束力。约束特点弹性约束力的大小与外部作用力的大小成正比，方向相反。工程实例弹簧、阻尼器等。摩擦约束概述摩擦约束是指两个接触面之间产生的摩擦力，阻碍物体的相对运动。约束特点摩擦约束力的大小与正压力成正比，方向与相对运动趋势相反。工程实例车轮与地面、轴承与轴等。液压力约束概述约束特点液压力约束是指液体在密闭容器中，由于液体的压力差而产生的约束力。液压力约束的方向垂直于液面，大小与压力差成正比。工程实例液压缸、液压传动等。04约束力的计算方法牛顿三定律惯性定律物体在不受外力作用时，保持静止或匀速直线运动状态。牛顿第二定律物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。牛顿第三定律作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一直线上。达朗贝尔原理达朗贝尔原理是一种分析力学中的基本原理，它指出在动力学系统中，任何一个运动质点的加速度都等于所有作用在该质点上的力的矢量和。达朗贝尔原理在工程力学中有着广泛的应用，如结构分析、机器人的运动控制等。VS虚位移原理05约束力在工程中的应用桥梁中的约束与约束力010203桥梁的稳定性约束桥梁的位移约束桥梁的转角约束桥梁结构需要承受车辆和自然环境等外部载荷，为保证桥梁的稳定性和安全性，必须通过合理的设计和施工来满足稳定性约束。桥梁在使用过程中需要满足位移约束，即限制桥梁的位移量，以确保车辆和行人安全通过。在桥梁结构中，一些部位可能会出现转角，为保证桥梁的正常使用和结构安全，需要对这些部位的转角进行约束。建筑中的约束与约束力建筑的承载能力约束建筑结构需要承受重力等外部载荷，为保证建筑的承载能力和安全性，必须通过合理的设计和施工来满足承载能力约束。建筑的位移约束为保证建筑的使用功能和结构安全，需要对建筑的位移量进行限制，以满足正常使用和抗震要求。建筑的内力约束建筑结构中的内力分布直接关系到结构的安全性和稳定性，为保证结构安全，需要对内力...
