2.1.2 约束和约束力 （课件）《产品设计基础 增材制造》上好课（高教版）

《产品设计基础 增材制造》高教版 上好课—中职专业课 项目二 分析构件的受力与变形 2.1.2 约束和约束力 知识目标 能力目标 情感目标 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 掌握约束与各类约束力的定义、特点及受力图画法步骤与相关注意事项 1.知识目标 3.情感目标 2.能力目标 能准确识别约束类型并规范绘制受力图，为静力学分析与计算奠定基础 培养严谨细致的绘图与分析习惯，认识受力分析在工程安全与结构设计中的重要作用 想想看：为什么吊灯挂在绳子上不会掉下来，也不会向旁边飞走？ 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 想想看 (1) 限制运动 (2) 支撑 (3)拉力 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 1.柔性约束 只能限制物体沿柔索伸长 非刚体形成 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 钳工划线工件与支座受力图 一.约束和约束力 2.光滑面约束 光滑面约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 3.光滑圆柱铰链约束 中间铰链约束 固定铰链支座约束 活动铰链支座约束 向心轴承约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 3.光滑圆柱铰链约束 中间铰链约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 3.光滑圆柱铰链约束 向心轴承约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 3.光滑圆柱铰链约束 固定铰链支座约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 4.固定端约束 使物体既不能移动又不能转动的约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.约束和约束力 5.光滑球铰链约束 一个光滑的球 一个球窝 光滑球铰链约束 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 四.物体受力分析及受力图 1.画受力图的方法与步骤 明确研究对象 取分离体 画出研究对象所受的全部主动力 画出研究对象所受的全部约束力 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.物体受力分析及受力图 1.画受力图的方法与步骤 明确研究对象 取分离体 画出研究对象所受的全部主动力 画出研究对象所受的全部约束力 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 四.物体受力分析及受力图 1.画受力图的方法与步骤 明确研究对象 取分离体 画出研究对象所受的全部主动力 画出研究对象所受的全部约束力 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.物体受力分析及受力图 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.物体受力分析及受力图 2.画受力图应注意的问题 不要漏画力 不要多画力 不要画错力的方向 受力图上不能再带约束 受力图上只画外力，不画内力 受力图整体与局部应一致 ... xinxi 三.任务实施 约束方式分析 1.约束方式分析 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 三.任务实施 2.载荷分析 静力平衡条件 xinxi 四.知识拓展 球所受的约束力有两个 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 xinxi 四.知识拓展 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 3D打印的人工髋关节系统 传动部分 核心概念（约束、约束力等） 画受力图方法与注意事项 固定铰链支座约束和活动铰链支座约束 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 单项选择题 1.下列哪种约束只能承受拉力，约束力方向沿柔索背离物体？ A. 光滑面约束 B. 柔性约束 C. 固定端约束 D. 向心轴承约束 答案：B 解析：柔性约束（如绳索、链条）不能承受压力，只能拉，约束力沿柔索方向背离物体。 课后练习 单项选择题 2.光滑面约束的约束力方向如何？ A. 平行于接触面 B. 垂直于接触面，指向被约束物体 C. 沿接触面切向 D. 与接触面成45°角 答案：B 解析：光滑面无摩擦，约束力垂直于接触面，且指向被支持/约束的物体。 课后练习 单项选择题 3.固定端约束会产生几个独立的约束力分量？ A. 1个力 B. 2个垂直分力 C. 2个垂直分力 + 1个约束力矩 D. 3个相互垂直的力 答案：C 解析：固定端既限制移动（两个正交分力）又限制转动（一个约束力矩）。 课后练习 单项选择题 4.在画受力图时，第一步应做什么？ A. 直接画约束力 B. 确定研究对象并隔离出来 C. 先列平衡方程 D. 给所有力命名 答案：B 解析：画受力图的第一步是明确研究对象并将其从系统中隔离出来，然后画上主动力和解除约束后的约束力。 课后练习 判断题 1.活动铰链支座的约束力方向总是竖直向上。（ ） 课后练习 答案：× 解析：活动铰链支座的约束力垂直于支承面，若支承面是斜面则不是竖直向上。 判断题 2.光滑圆柱铰链约束的约束力方向已知，可直接用一个箭头表示。（ ） 课后练习 答案：× 解析：光滑圆柱铰链的约束力方向未知，通常用两个正交分力表示。 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 1.简述画受力图的步骤。 2.比较固定铰链支座与活动铰链支座约束力的异同。 3.画受力图时应注意哪些常见问题？ 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 感谢观看 $