如图1-10(a)所示,杆件插入其他物体时,称该物体为杆件的固定端约束或插入端约束。若在固定端处受平面任意力系作用,则它使被约束的物体既不能沿某一方向移动,又不能绕该点转动,固定端约束限制了被约束物体的两个方向的移动和绕固定点的转动。因此,其约束反力为一对正交垂直分力FAx和FAy,以及一个力偶矩MA,如图1-10(b)所示。该结论也可以由平面任意力系简化理论得到,将在第2章介绍。

图1-10

以上是工程中几种常见的约束,这些情况只是工程中的理想约束。在实际问题中,应根据具体的受力特点,将复杂约束通过保留其主要因素忽略次要因素加以简化来实现。当然,工程中还有其他一些约束,如球铰链、止推轴承等空间约束,由于它在受力简单的物体上应用不广泛,因此不再赘述。

工程中经常遇到不计自重,且只在两点处各受一个集中力作用而处于平衡状态的刚体。这种只在两个力作用下处于平衡状态的刚体,称为二力构件(二力杆),如图1-11所示,BC杆即为二力构件。二力构件的形状可以是直线形的,也可以是其他任何形状的。作用于二力构件上的两个力必然等值、反向、共线。在结构中找出二力构件,对整个结构系统的受力分析是至关重要的。(www.daowen.com)

图1-11

思政提示

自然界中不存在绝对“自由”的物体,任何物体都会受到其他物体的约束。同样,人类的活动也会受到各类“约束”,只有弄清这些“约束”的特点和规律,按规律办事才能将“约束”的阻力降到最小。