《工程力学》中确定约束反力方向的几种方法作者：管明 张敏来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2011年第07期
摘要：在工程力学的教学中, 确定约束反力方向是一个难点。本文通过教学实践，总结了确定约束反力方向的几种基本的方法：根据约束的类型，根据三力平衡汇交定理，根据二力平衡条件以及作用力与反作用力来确定约束力方向。
关键词：约束反力方向 约束的类型 平衡 作用力与反作用力
《工程力学》是一门重要的专业技术基础课，本课程具有力学基础理论多和工程应用广泛的特点，是基础理论课与专业课之间的重要桥梁，是各专业课学习的基础。《工程力学》课程中受力分析是该课程静力学中的重点，约束反力的分析是重点中的难点，能否正确确定约束反力的方向是受力分析中一个至关重要的问题。笔者根据教授工程力学课程的经验，总结出了确定约束反力方向的几种方法。
1 根据约束的类型确定约束反力的方向
在工程结构中的构件和机械中的零件都是相互联系着，它们的运动会受到周围物体的约束。约束通过约束反力对被约束物体作用。在这些约束中典型的约束有柔体约束、光滑接触面约束、圆柱铰链约束（中间铰、固定铰链支座、活动铰链支座）和固定端约束。我们一般可根据约束的类型确定约束反力的方向。
例如图1所示重力为G的球放在倾角为30°的光滑斜面上，并用与斜面平行的绳子系住，分析图中球所受的约束反力的方向。
从图1(a)分析，球分别在A处、B处受到绳对球的柔体约束和斜面对球的光滑接触面约束。根据柔体约束的性质，绳对物体的约束反力通过接触点，其方向沿着柔体约束的中心线且背离物体，故在A处的约束反力FT通过A点沿绳斜向上。根据光滑接触面约束的性质，光滑接触面物体的约束反力通过接触点，其方向沿着接触面的公法线指向物体，故在B处的约束反力FN通过B处方向指向球心。如图1(b)所示。
