平面體系的自由度及約束

1、1 平面體系的自由度及約束2 教學(xué)課題 平面體系的白由度及約束 （建筑力學(xué)下冊(cè)、第 16.216.2 平面體系的白由度及約束） 教學(xué)目的 1.1. 了解白由度、約束的概念 2.2. 掌握幾種約束的作用 3.3. 通過(guò)教學(xué)使學(xué)生樹(shù)立起 世上無(wú)難事，只要月登攀 的學(xué)習(xí)信心 教學(xué)重點(diǎn) 幾種約束的作用 主要教學(xué) 舉例、演示、推導(dǎo)、總結(jié) 方 法 3 教 具 粉筆、教鞭、實(shí)物、幻燈 4 教學(xué)過(guò)程 時(shí)間分配 復(fù)習(xí) （5 5 分鐘） 新課導(dǎo)入 （3434 分鐘） 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 的運(yùn)用 1 1、幾何可變體系、幾何不變體系的概念 幻燈 2 2、平面體系幾何組成分析的目的 幻燈 1 1、白由度的概念 舉例：

2、1 1、平面內(nèi) 結(jié)論 1:1:平面內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)有二種獨(dú)立的運(yùn)動(dòng) 的一個(gè)點(diǎn) g,確定平面內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)的位置需要一個(gè) （粉筆頭 獨(dú)立的坐標(biāo)。 作演示） 2 2、平面內(nèi) 結(jié)論 2:2:平面內(nèi)的一個(gè)剛片有三種獨(dú)立的運(yùn) 的一個(gè)剛 動(dòng)方式，確定平面內(nèi)的一個(gè)剛片的位置需要 片 三個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)。 （黑板擦作 總結(jié)白由度的概念 1 1） .所謂白由度是指確定體系位置所必須的 獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)。 2 2） .所謂白由度是指體系獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)方式。 演示） 2 2、約束的概念 幻燈 能使體系減少白由度的裝置稱為約束 （或稱為聯(lián)系） 舉例 5 3 （自由度）-2 （約束）1 （自由度） 總結(jié)：一個(gè)單較可減少禹彳自由度。 復(fù)較： 9

3、 （自由度）-6ifR=3 （自由度） 或：9（自由度）互氣勺*）公3 （剛片） =3 （自由度） 即：9（自由度）-2 （約束）X 4-1（剛片） =3 （自由度） 總結(jié)：一個(gè)復(fù)較可減少 2 2 （n n- -1 1）白由度。 （4-1 ）（剛片）X 3 （自由度） -（4-1 ）（剛片）X 2 （約束） =（4-1 ）（剛片）X 1 （自由度） 總結(jié)：一個(gè)復(fù)較相當(dāng)于（n n- -1 1）個(gè)單較。教學(xué)過(guò)程 時(shí)間分配 教學(xué)內(nèi)容 幾種常見(jiàn)的約束作用 1 1） .鏈桿：一個(gè)鏈桿可減少一個(gè)白由度。 2 2） .較： 單較： 教學(xué)方法 的運(yùn)用 舉例 舉例 舉例、推導(dǎo) 6 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 時(shí)間分配

4、3 3）. .剛性連接： 簡(jiǎn)單的剛性連接： 3 （自由度）-3 （約束）=0 （自由度） 總結(jié)：一個(gè)簡(jiǎn)單的剛性連接可減少三戒白由 度。L L 復(fù)雜的剛性連接： 6 （自由度）-6 （約束）=0 （自由度） 或：6（自由度）-3（約滅）* 2 （岡件） I =0 （自由度） L 即：6（自由度）-3（約束）X 3-1（剛片） =0 （自由度） 總結(jié)：一個(gè)復(fù)雜的剛性連接可減少 3 3 （n n- -1 1 ） 白由度。 （3-1 ）（剛片）X 3 （自由度） -（3-1 ）（剛片）X 3 （約束） =（3-1 ）（剛片）x 0 （自由度） 總結(jié)：一個(gè)復(fù)雜的剛性連接相當(dāng)于（n n- -1 1 ） 個(gè)

5、簡(jiǎn)單的剛連筒。 _ 教學(xué)方法 的運(yùn)用 舉例 舉例、推導(dǎo) 7 8 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 的運(yùn)用 1 1、 白由度 2 2、 約束 3 3、 幾種常見(jiàn)的約束作用 1 1） 鏈桿 2 2） 較 3 3） 剛性連接 1 1、 閱讀本節(jié)課文 2 2、 預(yù)習(xí) 16.316.3 幾何不變體系的簡(jiǎn)單組成規(guī) 則 幻燈、提問(wèn) 教學(xué)過(guò)程 時(shí)間分配 總結(jié) （5 5 分鐘） 作業(yè) （1 1分鐘） 9 板書(shū)設(shè)計(jì): 16、2平面體系的自由度和約束 16.2.1自由度 概念：所謂自由度是指確定體 系位置所必須的獨(dú)立的坐標(biāo) 數(shù)。 所謂自由度是指體系獨(dú) 立的運(yùn)動(dòng)方式。 16.2.2約束 概念：能使體系減少自由度的 裝置稱為約束(或稱為聯(lián)系) 幾種約束的作用： 1. 鏈桿：一個(gè)鏈桿可以減少一 個(gè)自由度。 2. 皎 1).單皎：一個(gè)單皎減少兩個(gè) 自由度。 3-2=1 2).復(fù)皎：一個(gè)復(fù)皎減少 2 (n-1 ) 個(gè)自由度。 一個(gè)復(fù)皎相當(dāng)于(n-1 ) 9-6=3 即：9-2 X 3=3 或：9-2 X (4-1 ) =3 3.剛性連接 簡(jiǎn)單的剛性連接：一個(gè)簡(jiǎn)單的剛 性連接減少三個(gè)自由度。 3-3=0 復(fù)雜的剛性連接：一個(gè)復(fù)雜的剛 性連