虚位移原理涉及以下两方面的基木概念:
1)虚位移是指约束所许可的座标的微小改变量。它只是指约束所许可而并不一定是实际运动的真实位移,因此它和时间的变化无关,为了强调虚位移是假想的座标的瞬时改变量,它只要求符合约束,时间间隔内真正发生的真实位移。为了研究问题方便起见,通常假设虚位移是无限小的,力在虚位移上的元功称为虑功。虚位移原理有时也称虚功原理。
2)为了便于虚功的计算,我们把作用于系统的力分为两大类:把约束作用于系统的力称为约束反力。例如限制系统运动的约束面的反作用力,刚体内部保持不变形的相互作用力和铰接的约束力都属于约束反力。除此而外的另一类力称为主动力。它在系统运动或平衡中处于主导地位。例如重力、气动力等是外作用力,电磁力、弹性力等可能是系统的内力,但它们都是主动力。在分析力学中把力分成主动力和约束反力,以区别于内力和外力的分类方法。在约束反力中除摩擦力外都不做功。例如光滑面的约束,光滑铰联接,或者像刚体的内力那样由于没有相对变形,这些约束反力都不做功。这种约束反力在虚位移上不做功的约束,称为理想约束。
虚位移原理:在理想约束下,质点系平衡的必要面充分的条件是所有主动力在虚位移上元功之和等于零。