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自由体(由词目及其释义等构成的中文知识性百科条目)

9月21日 魏姤 投稿

  自由体是指只受主动力作用,而且能够在空间沿任何方向完全自由地运动的物体。他是不受外力约束的。   引出   只受主动力作用,而且能够在空间沿任何方向完全自由的运动的物体,称为自由体。如空气中的热气球等。其自由度为6。   详细   自由体是不受外力的,已知外力主要指作用在物体上的主动力,按其作用方式有体积力和表面力两种。体积力是连续分布在物体内各点处的力,如均质物体的重力,单位是Nm3或kNm3;表面力常是在接触面上连续分布的力,如内压容器的压力和塔器表面承受的风压等,单位是Nm2或kNm2;如果被研究物体的横向尺寸远较长度为小,则度量其体积力和表面力大小均用线分布力表示,单位是Nm或kNm。两个直接接触的物体在很小的接触面上互相作用的分布力,可以简化为作用在一点上的集中力,如化工管道对托架的作用力,单位是kN或N。   名词对比   自由体只受主动力作用,而且能够在空间沿任何方向完全自由的运动的物体。(位移不受限制的物体)   非自由体运动在某些方向上受到了限制而不能完全自由的运动的物体。(位移受限制的物体)   约束限制非自由体运动的物体。(即构成限制条件的物体)   举例   下面举例子解释一下。轴只能在轴承孔内转动,不能沿轴孔径向移动,于是轴就是非自由体,而轴承就是轴的约束;塔设备被地脚螺栓固定在基础上,任何方向都不能移动,地脚螺栓就是塔的约束;重物被吊索限制使重物不能掉下来等等。可以看出,无论是轴承、基础、还是吊索,它们的共同特点是直接和物体接触,并限制物体在某些方向的运动。   由此可以看出,自由体是不受约束的。(全文)

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