Связи и реакции связей

Тело считается свободным, если его перемещения ничем не ограничены. Если же перемещения тела ограничены другими телами, то его называют несвободным, а тела ограничивающие перемещения данного тела называются связями. Сила, с которой тело, осуществляющее связь, действует на данное рассматриваемое тело, препятствуя его перемещению в том или ином направлении, называется реакцией этой связи. Направление реакции связи противоположно тому направлению, по которому связь препятствует двигаться данному телу.

В зависимости от характера закрепления тела, или от вида опоры можно указать следующие виды связей и направления их реакций:

1. Тело опирается на неподвижную поверхность в точке (рис. 1).

2. Тело опирается в трех точках по схеме (рис. 2).

3. Связь осуществляется при помощи гибких нитей, тросов. Реакции таких связей направлены по направлению нитей (рис. 3).

4. Связи, используемые для балочных конструкций (рис. 4).

Рис. 1 Рис. 2

Рис. 3 Рис. 4

Опора А называется шарнирно-неподвижной и имеет две составляющие опорной реакции, опора В называется шарнирно подвижной и имеет одну составляющую, направленную перпендикулярно опорной поверхности.

5. Связь, называемая жесткой заделкой (рис. 5) имеет три составляющих опорной реакции.

Одной из основных задач механики является определение опорных реакций. Для решения данной задачи используют принцип освобождаемости от связей: всякое несвободное тело можно рассматривать как свободное, если действие связей заменить их реакциями, приложенными к данному телу. Данный принцип позволяет действительную модель нагружения заменить расчетной схемой.

Рис. 5