第十二章结构的计算简图与平面体系的几何组成分析
第一节结构的计算简图和分类
一、结构的计算简图
1、结构的概念：能承担并传递荷载起骨架作用的体系和结构。按其几
何特征分为（1）杆系结构（2）薄壁结构（3）实体结构（介绍三种结构体系的特征、实例）
2、结构的计算简图：（概念及简化的原则）用简化的图形来代替实际结
构。
3、结构计算简图简化的内容（1）结构体系的简化：平面的简化，杆
件的简化，结点的简化。
（2）支座的简化：固定铰，可动铰，固定端，滑动支座，弹性铰等（各种支座的特征及形式）
4、荷载的简化：（1）荷载的概念：（2）荷载的分类
（温度的改变，支座的移动、材料的热胀冷缩也使结构产生内力和变形，从广义上说也属荷载
5、计算简图分析示例（1）绗架式组合吊车梁
（2）教室框架：（对于主梁，当I b/I c>4时，主梁是以柱为铰支座的连续梁，当I b/I c<4时，看作刚架。例框架次梁，把它看作是以主梁为铰支座的多跨连续梁，不考虑支承处地刚性约束，由此引起的误差通过荷载的折算来考虑。
二、平面结构的分类：
（1）梁：以弯曲变形为主的构件，通常在竖作用下横截面上产生M和
Q。
（2）刚架；由直杆组成，结点为刚性结点，平面刚架以弯曲变形为主的结构，内力有M、Q和N。
（3）拱；轴线为曲线，在竖向荷载作用下，支座不仅产生竖向反力，而且还有水平反力，内力有M、Q和N，主要是N。
（4）绗架：由直杆组成，各结点假设为铰结点，当只承受结点荷载时，只产生轴向变形和轴力。
（5）组合结构；是绗架和梁或刚架组合在一起，，其中绗架式杆件只承受轴力，而梁式杆件只承受M、Q和N。
第二节平面体系的几何组成分析
一、几何组成分析
1、几何组成分析的原因：杆件结构是由杆件相互连接而成来承担传递荷载的，所以杆件连接后在荷载的作用下必须保持不变的几何形状和位置，因此，在杆件组成承重体系时，并不是怎样连接都可当结构使用，例如：
通过上图分析，得出两概念：
1、几何不变体系：
几何可变体系：
2、组成分析的目的：（1）、（2）、（3）
二、平面体系的自由度：
1、刚体、刚片：（概念）
2、自由度：
3、约束；
常见的约束形式：链杆、铰链、刚性连接。
第三节几何不变体系的简单组成规则
一、二元体规则：
推论：
二、两刚片规则：
推论：
三、三刚片规则：
推论：
（以上规则，可用一铰接的三角形来记忆）
四、分析过程中的基本概念：（1）静定结构、超静定结构（p170第五
节）
(2) 瞬变体系：（概念）
（3）虚铰：
第四节几何组成分析示例及习题
1、（例题分析后，请同学们对习题进行思考分析）
2、复习，小结。
第十三章静定结构的内力分析
第一节多跨静定梁
一、多跨静定梁的有关概念
1、多跨静定梁：
2、多跨静定梁的特点：
3、基本部分、附属部分
4、层次图：
5、多跨静定梁的内力计算途径：
二、例题：
1、分析提问复习思考提
2、补充说明当荷载作用在多跨静定梁中间铰上时如何处理。
第二节静定平面刚架
一、刚架的特点及分类：
1、刚架：（概念）
2、刚架的特点：刚架由于具有刚结点，因而变形时，在刚结点处，
各杆端不能发生相对移动和相对转动，各杆间夹角保持不变，
在受力时能承担和传递弯矩。（其余分析见教材）
3、刚架类型：（p177图13-4）
二、刚架内力分析
1、刚架的内力形式：M、N、Q
2、内力求法：（见教材）
3、符号：M可不标明正负号，将M图绘在受拉的一侧。Q图要
标明正负号，可绘在任一侧，Q使杆端顺时针转动为正。N要
标明正负号，拉为正，压为负。
（关于M、N、Q符号的具体做法：在脱离体中假设方向，最好假设正方向，再取脱离体为研究对象列平衡方程时，已假设的方向符合平衡方程的符合规定，即与坐标轴正向一致为正，M逆时针转动为正，当求得内力为正时是正内力，反之亦然。）
4、例题13-2、13-3、13-4
思考题13-3、13-4、13-5
第三节三铰拱
一、拱的有关概念
1、拱及拱的类型：
拱：具有曲线的外形，在竖向荷载作用下产生水平推力的结构。（比
较图13-12a、b图）
拱的类型：无铰拱、两铰拱、三铰拱（如图）
2、对拱的认识：拱顶、拱脚、拱跨、拱高、高跨比。
二、三铰拱的计算：
1、支座反力的计算：
上式表示在竖向荷载作用下，三铰拱两拱脚在同一水平线上时，支座反力计算公式有如下特点：
（1）支座反力与拱轴线形状无关，而与三铰位置有关。
（2）竖向反力与拱的矢高无关。
（3）竖向反力与拱高成反比，当f增大时，H减少，反之亦
然，所以改变拱的矢高可以使推力H得到预期的调整。
在特殊情况下。当f -0时，H－，这时A、B、C将在
同一直线上，此时，结构变成瞬变体系。
2、内力计算：（1）内力形式：M、Q、N
（2）内力符号：同梁一致
（3）内力求法：截面法，由于拱轴线是曲线，用截面法计算内力时，所切取截面必须与该截面拱轴的切线垂直，所以内力大小不仅与截面形心坐标有关，而且与该截面倾角有关。
1）M的计算：如图，三铰拱任意截面K的左侧脱离体
此式标明，竖向荷载作用下三铰拱任一截面M K等于相应简支梁对应截面M k0减去拱的水平推力所产生的弯矩Hy k,可见，由于水平推力的存在，拱截面上的M比相应简支梁小，这就是在实际结构中，常以拱结构代替梁的主要原因。
2）Q的计算：将其上各力向K截面切线方向投影，（坐标轴向下为正，可得
3）N的计算：将各力向截面K的法线方向投影得：
3、内力图绘制：将拱沿跨长等分，按上式求出各等分点处的内力，再以水平线为基线，将各分断点内力纵标的顶点连成曲线，即为拱的内力图。
4、讲述例题13-5
三、三铰拱的合理拱轴
1、概念：在上述内力的计算公式中，可以看出，当荷载一定时，确定三铰拱内力的重要因素是拱轴线形式，在给定的荷载作用下，可以调整拱的轴线，尽量使M减少，它的极限是零，此时，截面上只有轴力，而N 是沿截面均匀分布的，此时用料最经济，这种在给定荷载作用下使拱处于无M的状态的相应拱轴线，称为在该荷载作用下的合理拱轴。（见教材）
2、确定合理拱轴的原则是：在荷载作用下，拱轴线上任一截面M为零。
3、确定合理拱轴的方法是：建立求拱任意截面的方程，以拱轴竖距y为变量，令M为零，从而得到轴线y的方程，就是在荷载作用下的合理拱轴。
4、讲述例题13-6。
第四节静定平面绗架
一、绗架的有关概念：
1、绗架的概念及认识绗架各杆：图13-9
2、绗架的计算假定：（1）、（2）、（3）
3、绗架的分类：图13-20
二、的内力计算：结点法、截面法、联合法。其计算原理是绗架受力
后，绗架的整体及局部都应保持平衡，因此，可截取适当的脱离体，用平衡条件计算内力。
1、结点法：适用于简单绗架的内力计算，因为简单绗架是一个铰结的三角形为基础，依次增加二元体所组成，最后一个结点只包含两杆件。分析这类绗架，可先由整体平衡条件求出支座反力，然后从最后一个结点开始，按照几何组成的相反秩序依次截取结点进行计算，即可顺利底解出绗架各杆的内力。（符号规定：拉为正，压为负，对结点来说，离开结点为正，指向结点为负）
讲述例题13-8
2、零杆的概念及零杆的判断规则：（p190）
3、截面法：就是用一假想的截面将需求内力的杆件截断，使绗架分为两部分，取其中一部分（包含两结点）为脱离体，利用平面一般力系的平衡方程求解杆件内力，适用于计算联合绗架或只计算简单绗架某几根杆件的内力时。（例题13-9）
1.特殊情况截面法的应用
2.例13-10
第五节组合结构
1、概念：由链杆和梁式杆组合而成的结构，结构体系中既有刚结点，也有铰结点。
2、解法：先求链杆内力，再求梁式杆内力。（因为链杆内只有轴力，只产
生轴向变形，而梁式杆有三种内力M、N、Q。
3、例题13-11
第十四章静定结构的位移计算
第一节概述
一、位移：结构在荷载作用下产生的内力和变形，由于变形，结构上任一截面的位置将有移动，称位移，用线位移和角位移度量。
（1）线位移：图14-1 C至C的垂直距离和水平距离
（2）角位移：C至C时转过的角度。
二、位移计算的目的：（1）校核结构的刚度。
（2）为了计算超静定结构的内力。
（3）为生产使用提供条件。
（计算结构位移方法很多，用虚功原理计算位移是一种比较简便的方法。）第二节虚功原理
一、功的概念：力与力方向上位移的乘积。
如图14-3 称力在水平方向上所作的功。
如物体受力偶作用，如图14-4。则
所以，功是由力和位移两个因素构成。
二、广义力与广义位移为计算方便，可以将上式写成
式中，P为集中力，则为线位移。P若为力偶。则为角位移。在力学中，集中力和集中力偶，有时甚至是一对力偶统称广义力，线
位移和角位移（包括相对线位移和相对角位移）统称广义位移。
三、实功和虚功：在功的定义中，只有力和位移两个因子，但未规定位移是什么原因产生的，也就是说无论位移是力本身产生的或是其他原因产生的，功的定义都是正确的，如果位移是做功的力产生的，称实功，如位移是别的原因引起的，而不是做功本身引起的，乘虚功。这就是本节重点。如图14-5（a），在方向上有两位移和，是引起的位移，为在方向上引起的位移。
要强调的是（1）这里的虚并不是虚无的意思，而是强调作功的力与产生的位移原因无关。（2）位移有两个脚标，第一个脚标表示位移发生的位置和方向，第二个脚标表示引起位移的原因。
四、虚功原理：是力学中的一个普遍原理
1、质点的虚功原理：如图
在一个质点上作用有许多力，并处于平衡状态时，给该质点以微小的虚位移，此时力所作的功为零，这是因为作用于质点上所有外力所作的虚功和应等于所有外力的合力所作的虚功，而由于该质点处于静力平衡状态，所以外力构成一个平衡力系，其合力为零，当然在
虚位移所作的功为零。现假设作用在该质点上的力是P、P、P，假定质点的虚位移在方向上的分量为，在方向上的分量为，在方向上的分量为，因合力所作的功为零，所以，P、P、P所作的功的总和为零，即
所以，得出刚体的虚功原理。
2、刚体的虚功原理：如将无数个质点聚集形成一无变形的刚体，则上述分析仍然成立。所以。刚体的虚功原理是：刚体平衡的充要条件是：外力所作的虚功之和恒等于零，即W外＝0
应用：（1）求未知力；（2）求位移
讲述例14-1
2、变形体的虚功原理：如下图。一简支梁在P作用下发生弯曲变形的同时，截面内部已产生了内力M、N、Q，将该变形体看作是全部质点的集合，质点的虚功原理对于该变形体仍然成立。现在，在外力P作用下给予微小的虚位移，此时，该变形体内部各者点也应由此产生弹性位移，此时变形体总的虚功分为两部分，即P和支座反力在虚位移上作的功W外和内力M、Q、N在弹性位移上所作的功W内，结构任意部分在外力、内力作用下平衡，外力、内力构成一平衡力系，假定此时外力虚功为正，内力虚功因为内力与位移方向相反为负，W外-W内=0, W外=W内。（见教材P203黑体字）
第三节结构位移计算的一般公式
一、结构位移计算的一般公式：虚功原理中描述的虚功，即作功的力和位移是彼此独立的，为了清楚，在处理上可把它分为两种状态。如图14-7（a），（b）状态，一种叫位移状态（实际状态），一种叫力状态（虚设状态），这样，即可建立结构位移的一般公式。
图14-7（a）表示该刚架由于荷载和支座沉陷的原因，使结构产生了虚线所示的变形，此状态为实际状态，现计算结构任一点任意方向上的位移，如求K点沿K-K方向上的位移。
图14-7（b）表示虚设状态，由于要计算K-K方向上的位移
就沿K-K方向作用一虚拟的力，考虑到计算方便，可令
，指向任意，由于单位荷载的作用，在支座处将有单位力引起的的支反力，这样就构成了一组虚设状态的平衡力系。
根据以上两种状态，计算虚设状态的外力和内力在实际状态相应位移和变形上所作的虚功。
外力虚功W外=
计算内力虚功时，可以从刚架上截取微分体ds，在虚设状态中，由于虚设单位荷载引起该微分段两端截面的内力为，内力虚功。对于一结构微段来说，是虚设状态中的内力分别在实际状态中相应变形上所作的虚功。
内力虚功为
（此种求位移的方法称单位荷载法）
二、单位荷载的设置方法
以上分析可以看出，应用单位荷载法时，正确建立虚设状态是很关键的一步，下面作几点说明：
（1）虚设单位力必须与所求位移相适应，公式右边表示的是单位力所作的虚功，所以必须使所加虚设单位力与所求实际位移的乘积能构成虚功，所以如求结构上某一点的线位移，就应该在此点沿该方向施一单位力；如求结构上某一点的角+位移，就应该在该截面处施加一单位力偶；如求结构上某两点a、b之间相对线位移，就应该在该两点的连线上是加两个方向相反的单位力；如求某两截面的相对转角位移，就应该在两截面处施加一对转向相反的单位力偶；如求绗架某杆的角位移时，由于绗架只受轴力作用，故应在该杆两端结点上，各架一个方向与杆件垂直，大小等于杆长倒数的集中力，以便构成一单位力偶.
（2）因为所求位移指向未知，所以虚设力状态中的单位力指向可假定，由公式求得正值，说明位移方向与力方向一致，反之亦然。
（3）每建立一个虚设状态，只能求一个未知位移。
第四节静定结构位移计算
一、荷载作用下位移计算：若静定结构中的位移仅仅是由荷载作用产生，即公式中C=0，所以公式可改写为
是微段ds在弯矩方向、剪力方向和轴力方向由荷载引起的变形，在材力中有
式中，为虚设单位力引起的内力，为实际荷载引起的的内力
实际应用中，公式可简化为
（1）梁和刚架：
（2）绗架：
（3）拱：
（4）组合结构：
讲述例题14-2、14-3、14-4
二、支座移动引起的结构位移
对于静定结构而言，支座移动对结构不产生内力和变形，结构位移属刚体位移，所以在虚功原理中，内力产生的虚功为零，原式简化为：
表示虚设状态中各移动支座的支座反力，与实际状态中支座移动C相对应，表示支座反力虚功的总和，当与C方向一致时取正值，反之，取负值。但前的符号为移项后所得，它与反力虚功的正负无关，应保持不变。
三、温度改变引起的静定结构位移
静定结构在温度改变时，因各杆能自由变形，不会产生内力，但是由于材料具有热胀冷缩的性质，因而结构将发生变形而产生位移，计算温度变化引起的位移仍由前面公式推导，C＝0，公式变为
仍表示虚拟状态下单位力产生的内力是实际状态下由温度变化作用引起微分段在相应方向上的位移，经过取微分段分析，得出位移公式
若经过中各杆为等截面直杆，且温度沿杆的全长变化相同时，则
为常量，所以
同理，在运用公式时，当温度引起的变形与虚设力方向一致，取正值，反之，取负值。实际计算时，比较虚设状态的变形于实际的变形，若方向相同取正号，取绝对值。
讲述例题14-10
第五节图乘法
一、图乘法：1、概念：即图形相乘的方法，是计算梁和刚架在荷载作
用下产生位移的最简便实用的方法。
2、图乘法的条件：（1）EI为常数。（E是单一材料的弹性模量，该杆为等截面）（2）杆件轴线为直线。（3）M、M 图中至少有一个图形为直线或折线。
2、原理：（略）
4、步骤和要领：例：如图一等截面梁AB，受均布荷载q作用，抗弯刚度为EI，求该梁B端的竖向位移。
步骤：（1）绘出结构在荷载作用下的弯矩图，记为
（2）在求位移位置处（B点）沿所求位移方
向施加一单位力F=1,并绘出F=1时的M图，
记为
（3）计算的面积，并确定图的形心位置。（可查P209图14-14）
（4）图的形心所对应的上的竖标与图面积相乘，再除以梁的EI，即得到所求位移，
要领：（1）取自直线图形
（2）EI值不相同时，须分段图乘。
（3）图较复杂，或图图有折线图形时，应将复杂图形分解成基本图形图乘后叠加。（见教材）
（4）位于杆件同一侧时，图乘取正值，反之取负。
讲述例题14-6、14-7、14-9。
第七节弹性结构的几个互等定理
一、功的互等定理：如图分别表示一弹性结构分别承受F和F作用的两
种状态。
如果计算第一状态的外力及其引起的内力在第二状态的相应
位移和变形所作的须功。根据虚功原理
反之，如果计算第二状态的外力及其引起的内力在第一状态的相应位移和变形所作的虚功
所以，存在
所以，第一状态的外力在第二状态的位移上所作的虚功等于第二状态的外力在第一状态相应位移上所作的虚功。
二、位移互等定理：上式中，若则有，
如＝1，则相应的位移量存在
上式表明：第二个单位力在第一个单位力方向上引起的位移等于第一个单位力在第二个单位力方向上引起的位移。
需要指出的是，这里的F1、F2是广义上的力，位移是广义上的位移，上述结论是以集中力与线位移为例推导的，但此结论仍然适用于力偶于角位移，也适用于角位移和线位移互等，虽然量纲不一定相同，但位移数值是一样的，
三、反力互等定理：见图14-33p215
据功的互等定理得：
所以，支座1处由于支座2的单位位移引起的反力，等于支座2由于支座1的单位位移引起的反力。
第十五章力法（第一节、第二节为教学详案）
前言：请翻到教材p219页，今天我们要开始学习第十五章力法，力法是计算超静定结构的基本方法，是最先被提出来的，它的应用范围很广泛，可以分析任何类型的超静定结构，同时，也是学习其它方法的基础，所以，力法的学习和掌握在超静定结构内容中显得极为重要。
本章的主要内容有六个部分，1、超静定结构的概念。2、力法的基本原理。
3、力法的典型方程。
4、结构的对称性的利用。
5、超静定结构的位移计算和内力图的校核。
6、支座移动时超静定结构的计算。
今天，我们要学习的内容是：1、超静定结构的概念，2、力法的基本原理。
第一节超静定结构的概念
一、超静定结构与静定结构的区别（要知道区别，必须先知道概念）
1、静定结构：（前面我们学习的结构体系，如多跨静定梁、静定刚架、静定绗架、三铰拱等，这些结构体系从几何特性上来分析，具有一个共同的特性，即都是无多余约束的几何不变体系，而在实际工程中，大部分结
思考题 1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 能量平衡分析 1-1夏天的早晨，一个大学生离开宿舍时的温度为20℃。他希望晚上回到房间时的温度能够低一些，于是早上离开时紧闭门窗，并打开了一个功率为15W 的电风扇，该房间的长、宽、高分别为5m 、3m 、2.5m 。如果该大学生10h 以后回来，试估算房间的平均温度是多少？ 解：因关闭门窗户后，相当于隔绝了房间内外的热交换，但是电风扇要在房间内做工产生热 量：为J 5400003600 1015＝??全部被房间的空气吸收而升温，空气在20℃时的比热为：1.005KJ/Kg.K,密度为1.205Kg/m 3 ,所以89.11005.1205.15.235105400003 =?????=?-t 当他回来时房间的温度近似为32℃。 1-9 一砖墙的表面积为122 m ，厚为260mm ，平均导热系数为1.5W/（m.K ）。设面向室内的 表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。 解：根据傅立叶定律有： W t A 9.207626.05 )(25125.1=--? ?=?=Φδλ 1-10 一炉子的炉墙厚13cm ，总面积为202 m ，平均导热系数为1.04w/m.k ，内外壁温分别 是520℃及50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式 KW t A Q 2.7513.0) 50520(2004.1=-??=?= δλ 每天用煤 d Kg /9.3101009.22 .753600244 =??? 1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木 门内表面热流密度为15W/m 2。外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。试估算此木门在厚度方向上的导热系数。 解： δλ t q ?=，)./(06.0304004 .015K m W t q =-?=?= δλ 1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式 ()f w t t rlh q -=π2 所以 () f w t t d q h -= π＝49.33W/(m 2.k) 1-13 对置于水中的不锈钢束采用电加热的方法进行压力为1.013Pa 5 10?的饱和水沸腾换 热实验。测得加热功率为50W ，不锈钢管束外径为4mm ，加热段长10mm ，表面平均温度为109℃。试计算此时沸腾换热的表面传热系数。
阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根 (一) 单选题 1. 当切应力超过材料的剪切比例极限时___。 (A) 切应力互等定律仍成立(B) 切应力互等定律不成立(C) 剪切胡克定律仍适用(D) 剪切变形仍是弹性变形 参考答案： (A) 没有详解信息！ 2. 铸铁试件扭转破坏是___。 (A) 沿横截面拉断(B) 沿45o螺旋面拉断(C) 沿横截面剪断(D) 沿45o螺旋面剪断 参考答案： (B) 没有详解信息！ 3. 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的___。 (A) 外力(B) 变形(C) 位移(D) 力学性质 参考答案： (D) 没有详解信息！ 4. 在正方形截面短柱的中间开一个槽，使横截面面积减少为原截面面积的一半，最大压应力是原来的___倍。 (A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 16 参考答案：
(C) 没有详解信息！ 5. 关于低碳钢的力学性能正确的是___。 法拉兹·日·阿卜——学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。． 阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根 (A) 抗剪能力比抗压能力强 (B) 抗压能力比抗拉能力强 (C) 抗拉能力比抗压能力强 (D) 抗压能力与抗拉能力相等 参考答案： (D) 没有详解信息！ 6. 梁上作用集中力，下列说法正确的是___。 (A) 集中力作用处剪力图、弯矩图均有突变 (B) 集中力作用处剪力图有突变，弯矩图无突变 (C) 集中力作用处剪力图、弯矩图均无突变 (D) 集中力作用处剪力图无突变，弯矩图有突变 参考答案： (B) 没有详解信息！ 7. 图中板和铆钉为同一材料，已知。为充分提高材料利用率，则铆钉的直径应该是___。 参考答案： (D) 没有详解信息！
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
《工程力学》学习心得 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《工程力学》学习心得大二马上就要过去了，在即将过去的一年的大学学习中，我们已经把力学中的理论力学和材料力学都快学习完了。这一年的学习让我了解了许多有关于力的新知识和计算的新方法，老师讲了很多例题的解法，特别是学习的方式更是让我的受益匪浅。 在半年学习力学的过程中，一开始，我以为力学不一定很难，因为很多内容是大学物理里的，所以我应该很容易掌握，但经过一段时间的学习后，我发现它并不是想象中的那么容易，首先，学习内容多，而且有部分特别难。除此之外在学习力学的过程中，还要必须学会画图，学会受力分析。 从老师刚开始老师给我们讲述有关于力学的一些基本知识，并阐明了学习的目标和宗旨到现在将近一年，有时感觉力学容易有时有感觉难。上学期力学考的不是很理想，就是因为有阶段没好好听课，导致材料力学里弯曲变形没学懂，考试前没好好复习，这学期刚开始还是有些吃力，但是后来就慢慢赶上老师的进度，感觉老师应该每次
上课时应该穿插讲一点以前学过的知识来巩固我们以前的知识。 老师也很负责，先把新知识仔细地将一遍，然后再将例题一一讲解一遍，然后挑一两道相似的习题给我们同学现场做，有时还会随意抽同学上黑板做。放学后，老师还会布置一定的作业，到每周力学实验课连同上次力学实验一起交上去。，每次上课都让同学把与上课无关的东西收起来。上课的时候每次做题他都会看看学生的步骤。到考试之前，他还会让我们找个时间来答疑。 通过上学期的学习，我发现其实态度比学习方法更重要，在学习中我们应该端正自己的态度，如果一个学生不能端正自己的态度，大学基本上也学不到多少东西。而且这种心态不能有丝毫松懈，一旦松懈，就得花更长的时间来“补课”。有句话说：“学如逆水行，不进则退。心似平原散马，易放难收。” 上学期力学只考了七十几分，是我对自己有了一个全新的认识。在这学期我一定会好好努力，并且通过自己的努力，争取在期末能得到理想的成绩。给自己即将结束的力学之旅画上一个完整的句号。
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。 解：如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。 解：如图 F B B (b)
(c) C (d) C F D (e) A F D (f) F D (g) (h) EO B O E F O (i)
(j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。 解：如图 ' D 1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解： 1 o x F 2o x F 2o y F o y F F F' 1.5结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。
解： 第二章 汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解 0 00 1 42 3c o s 30c o s 45c o s 60 c o s 45 1.29 Rx F X F F F F KN = =+- -=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。 解：2.2图示可简化为如右图所示 23cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN == 0(,)tan 6.2Ry R Rx F F X arc F ∠==- 2.3 力系如题2.3图所示。已知：F 1＝100N ，F 2=50N ，F 3=50N ，求力系的合力。 解：2.3图示可简化为如右图所示 080 arctan 5360 BAC θ∠=== 32cos 80Rx F X F F KN θ==-=∑ 12sin 140Ry F Y F F KN θ==+=∑ 161.25R F KN == ( ,)tan 60.25Ry R Rx F F X arc F ∠= = 2.4 球重为W ＝100N ，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题2.4 图所示。已知30α=，
工程力学教案 第一章 物体的受力分析 静力学：研究物体在力系作用下平衡规律的科学。 主要问题：力系的简化； 建立物体在力系作用下的平衡条件。 本章将介绍静力学公理，工程中常见的典型约束，以及物体的受力分析。静力学公理是静力学理论的基础。物体的受力分析是力学中重要的基本技能。 §1.1 力的概念与静力学公理 一、力的概念 力的概念是人们在长期生活和生产实践中逐步形成的。例如：人用手推小车，小车就从静止开始运动；落锤锻压工件时，工件就会产生变形。 力是物体与物体之间相互的机械作用。 使物体的机械运动发生变化，称为力的外效应； 使物体产生变形，称为力的内效应。 力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的大小、方向和作用 点。 力是矢量，常用一个带箭头的线段来表示，在国际单位制中，力的单位牛顿(N)或千牛顿(KN)。 二、静力学公理 公理1力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成一个合力。合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。其矢量表达式为 ＦR =Ｆ1+Ｆ2 根据公理1求合力时，通常只须画出半个平行四边形就可以了。如图1-2b、c所示，这样力的平行四边形法则就演变为力的三角形法则。
【说明】：1.FR=F1+F2表示合力的大小等于两分力的代数和 2.两力夹角为α，用余弦定理求合力的大小，正弦定理求方向 3.可分解力：(1) 已知两分力的方向，求两分力的大小 (2) 已知一个分力的大小和方向，求另一分力大小和方向 4.该公理既适用于刚体，又适用于变形体，对刚体不需两力共点 公理2二力平衡公理 刚体仅受两个力作用而平衡的充分必要条件是：两个力大小相等，方向相反，并作用在同一直线上，如图1－3所示。即 Ｆ1＝-Ｆ2
工程力学课程认识与学习感受 工程力学是一门专业基础课，它不仅是力学学科的基础，而且也是《粉末冶金》和《高分子材料》等后续相关专业课程的基础课。它在许多工程技术领域中有着广泛的应用，学习这门课程是让我们掌握静力学和材料力学的基本概念和研究方法，为学习后继课程打好必要的基础，并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件。通过本课程的学习使我们掌握了分析和解决一些简单的工程实际问题的方法。 力的作用与物质的运动是自然界和人类活动中最基本的现象。这正是力学学科研究的对象，从而也奠定了力学在自然科学中的基础地位。工程力学是现代工程科学技术交叉发展的一门力学分支学科，已成为土木、水利、机械、电子与信息、能源与矿山、交通、环境保护、材料与加工、自动化技术、农业、生物、海洋、船舶、石油化工、航空与航天及国防建设等工程科学的基础。工程力学具有广泛性、复杂性和多样性，体现了多学科交叉发展和相互促进，以及力学在解决重大工程技术问题中的基础性和必不可缺少重要的作用。工程力学研究的是有关机械或工程结构的各个组成部分在受外力的情况下发生的变形，分析变形对构件的影响，并设计一些简单的构件，使它满足稳定性的要求。开始学习这门课程，对课本主要知识结构不是很了解的话，就会觉得学习的知识很多，而且公式也非常多，有些公式还很难记，当时感觉就是有点难。对于理科的课程，我觉得最主要的是要抓住其主要的，形成一条线，让它贯穿整个知识结构，然后拖住一些细节知识。学习工程力学的基础是基本假设，在满足工程要求的情况下，提出合理的假设，然后在用简单高等数学分析，推理出一些简单实用的公式。而我一直喜欢的就是对一些简单的公式自己根据已知条件，再用学过的知识推理出公式，这样得出的公式就一般很容易记住，并且对其推理过程也有所掌握，不会乱套。但是力学不象数学那样有要求严格的数学公式，它要求的是满足工程要求，适当的简化公式，简化计算。所以有的时候我们要记住各种公式的适用条件，不能一概而论，否则很容易出错。 通过老师的介绍，我知道了力是物体之间的相互机械作用，明白了静力学是研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。力学的内容好比一条有机结合的知识链，知识点多,前后内容联系强，一环套一环，因此在学习中一旦疏漏了某个环节，就势必要影响到后续课程的学习。在这一个学期的学习过程中，我不仅学到了专业知识，还觉的工程力学这门功课锻炼了我的思维能力。比如说一道题可以有很多种方法,就看那一种比较简便。就我个人而言,我认为要学好结构力学，最关键的还是要多问多听多看多做。多问是指遇到不懂的要问,碰到不会的要问。在课前要做好预习工作。接触新知识,不可避免地会遇到很多较难理解的知识点。我觉得我们可以先向同学提出来，大家讨论。这样不仅可以创造良好的学习气氛，还可以提高大家对结构力学的兴趣，有助于对新知识点的理解。多听是指上课时要听老师讲课，讨论时要听同学提问。很多人只知道上课要认真，但是在其他同学提出问题时却毫不理会，如果
一、判断题（对的打“√”，错的打“×”） 1．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ） 2．平面问题中，固定端约束可提供两个约束力和一个约束力偶。 （ ） 3．力偶使物体转动的效果完全由力偶矩来确定，而与矩心位置无关。只有力偶矩相同，不管其在作用面内任意位置，其对刚体的作用效果都相同。 （ ） 4．延伸率和截面收缩率是衡量材料塑性的两个重要指标。工程上通常把延伸率小于5%的材料称为塑性材料。 （ ） 5．受扭圆轴横截面上，半径相同的点的剪应力大小也相同。 （ ） 6．当非圆截面杆扭转时，截面发生翘曲，因而圆杆扭转的应力和变形公式不再适用。（ ） 7．如果梁上的荷载不变，梁长不变，仅调整支座的位置，不会改变梁的内力。 ( ) 8．若梁的截面是T 形截面，则同一截面上的最大拉应力和最大压应力的数值不相等。（ ) 9．当梁弯曲时，弯矩为零的截面，其挠度和转角也为零。 （ ） 10．计算压杆临界力的欧拉公式只适用于＞，的大柔度压杆。 （ ） 11. 如图所示，将力F 沿其作用线移至BC 杆上而成为 F ′，对结构的作用效应不变。（ ） 12. 如图所示，半径为R 的圆轮可绕通过轮心轴O 转动，轮上作用一个力偶矩为M 的力偶 和一与轮缘相切的力P ，使轮处于平衡状态。这说明力偶可用一力与之平衡。（ ） A B C F′ F
13.作用于刚体上的平衡力系，如果移到变形体上，该变形体也一定平衡。（） 14.力系向简化中心简化，若主矢和主矩都等于零，则原平面一般力系是一个平衡力系。（） 15.研究变形固体的平衡问题时，应按变形固体变形后的尺寸进行计算。（） 16.当圆杆扭转时，横截面上切应力沿半径线性分布，并垂直与半径，最大切应力在外表面。 （） 17.梁横截面上作用面上有负弯矩（弯矩以下部受拉为正），则中性轴上侧各点作用的是拉 应力，下侧各点作用的是压应力。（） 18.校核梁的强度时通常不略去切应力对强度的影响。（） 19.有正应力作用的方向上，必有线应变；没有正应力作用的方向上，必无线应变。（） 20.压杆的临界压力（或临界应力）与作用载荷大小有关。（） 21. 受平面任意力系作用的刚体，力系的合力为零，刚体就一定平衡。( ) 22. 作用面平行的两个力偶，若其力偶矩大小相等，则两力偶等效。( ) 23. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。( ) 24. 力系的主矢与简化中心的位置无关，而主矩与简化中心的位置有关。( ) 25. 直径为D的实心圆轴，两端受扭矩力偶矩T作用，轴内的最大剪应力为τ。若轴的直 径改为D/2，则轴内的最大剪应力为2τ。( ) 26. 轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。( ) 27. 在集中力作用处梁的剪力图要发生突变，弯矩图的斜率要发生突变。( ) 28. 用同一种材料制成的压杆，其柔度（长细比）愈大，就愈容易失稳。( ) 29. 一点的应力状态是指物体内一点沿某个方向的应力情况。( ) 30. 用叠加法求梁横截面的挠度、转角时，材料必须符合胡克定律这一条件。( ) 31．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。（） 32．力偶是物体间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的转动状态发生改变。力偶
不知不觉中，本学期又过大半，同时，学习工程力学这门课程也快一年了。刚开始学时觉得这门课和高中的物理力学没啥大的区别，都是分析力学问题。但是随着深入的学习，慢慢的，发现了这门课程没那么简单，并不只是简单的分析力的构成。 工程力学这门课程包括有理论力学和材料力学两大部分。理论力学主要讲述的是经典力学部分的内容，讲述了静力学和运动学和动力学三大部分。静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律的科学，动力学主要研究了点和刚体的简单运动和合成运动，动力学研究物体的机械运动和作用力之间的关系。材料力学研究物体（变形体模型）在外力作用下的内力、应力、变形及失效规律。 理论力学不像是生物化学，很多知识要靠记忆去扩展，这是一门更多得靠逻辑和推理去构建知识构架的学科。我对需要大量记忆的课程并不擅长，但我喜欢在错综复杂的力学体系中用最基本的东西去思考，解决问题，并想出自己真正有个性的办法，我也觉得这样对自己的智力和思维方式才是有帮助的。而理论力学又不同于以前作为基础学科的物理，其分析的问题更加复杂，更加接近实际，对问题的剖析也更加深刻，因此对思维也提出了更多的挑战，激起人的兴趣。 在具体学习的过程中，自己还是碰到了很多的困难的，有时觉得会烦躁，但最后静下心来好好把书上的内容系统地过一遍，有时甚至往复地看好多遍，直到自己真正理解，成为让自己接受的知识。理论力学的难点不在于知识的多，而是真正要学好这门课，对其中没一点知识必须有足够深的理解，然后各种综合性交叉性的题目也便能很自然得想到用书中不同的知识去解决。自己也便能顺利地去推倒自己想要的结论了。 另外这门课最有特色的地方就是将理论和实际结合起来了，我们不仅在可以学到课本上的内容，同时，我们还可以亲自动手在实验中检验理论。这与以往学习理论力学的过程中有很大的不同，也更加激起了我们的学习兴趣。 工程力学理论性强且与专业课、工程实际紧密联系，是科学、合理选择或设计结构的尺寸、形状、强度校核的理论依据。具有承上启下的作用。所以，学好工程力学，为后续专业课的应用和拓展奠定了很强的理论基础。
(一) 单选题 1. 当切应力超过材料的剪切比例极限时___。 (A) 切应力互等定律仍成立(B) 切应力互等定律不成立(C) 剪切胡克定律仍适用(D) 剪切变形仍是弹性变形 参考答案： (A) 没有详解信息！ 2. 铸铁试件扭转破坏是___。 (A) 沿横截面拉断(B) 沿45o螺旋面拉断(C) 沿横截面剪断(D) 沿45o螺旋面剪断 参考答案： (B) 没有详解信息！ 3. 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的___。 (A) 外力(B) 变形(C) 位移(D) 力学性质 参考答案： (D) 没有详解信息！ 4. 在正方形截面短柱的中间开一个槽，使横截面面积减少为原截面面积的一半，最大压应力是原来的___倍。 (A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 16 参考答案： (C) 没有详解信息！ 5. 关于低碳钢的力学性能正确的是___。 (A) 抗剪能力比抗压能力强 (B) 抗压能力比抗拉能力强 (C) 抗拉能力比抗压能力强 (D) 抗压能力与抗拉能力相等 参考答案： (D) 没有详解信息！ 6. 梁上作用集中力，下列说法正确的是___。 (A) 集中力作用处剪力图、弯矩图均有突变 (B) 集中力作用处剪力图有突变，弯矩图无突变 (C) 集中力作用处剪力图、弯矩图均无突变 (D) 集中力作用处剪力图无突变，弯矩图有突变 参考答案： (B) 没有详解信息！ 7. 图中板和铆钉为同一材料，已知。为充分提高材料利用率，则铆钉的直径应该是___。参考答案： (D) 没有详解信息！
8. 等截面圆轴受扭时，下列提法正确的是___。 (A) 最大切应力发生在圆轴周边上 (B) 最大切应力发生在危险截面各点上 (C) 最大切应力发生在轴线上 (D) 最大切应力发生在最大扭矩所在横截面的圆轴周边各点上 参考答案： (D) 没有详解信息！ 9. 内、外径分别为d和D的空心轴，其横截面的极惯性矩和抗扭截面系数分别是___。 (B) 没有详解信息！ 10. 整根承受均布载荷的简支梁，在跨度中间处___。 (A) 剪力最大，弯矩等于零 (B) 剪力等于零，弯矩也等于零 (C) 剪力等于零，弯矩为最大 (D) 剪力最大，弯矩也最大 参考答案： (C) 没有详解信息！ 11. 工字形截面如图所示，该截面对对称轴z的惯性矩是___。 参考答案： (A) 没有详解信息！ 12. 图所示矩形截面杆，其横截面上最大正应力在___点。 (A) A (B) B (C) C (D) D 参考答案： (B) 没有详解信息！ 13. 一受扭圆轴如图所示，其m-m截面上扭矩等于___。 (A) 2M (B) 0 (C) M (D) -M 参考答案： (D) 没有详解信息！
工程力学学习心得 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
不知不觉中，本学期又过大半，同时，学习工程力学这门课程也快一年了。刚开始学时觉得这门课和高中的物理力学没啥大的区别，都是分析力学问题。但是随着深入的学习，慢慢的，发现了这门课程没那么简单，并不只是简单的分析力的构成。 工程力学这门课程包括有理论力学和材料力学两大部分。理论力学主要讲述的是经典力学部分的内容，讲述了静力学和运动学和动力学三大部分。静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律的科学，动力学主要研究了点和刚体的简单运动和合成运动，动力学研究物体的机械运动和作用力之间的关系。材料力学研究物体（变形体模型）在外力作用下的内力、应力、变形及失效规律。 理论力学不像是生物化学，很多知识要靠记忆去扩展，这是一门更多得靠逻辑和推理去构建知识构架的学科。我对需要大量记忆的课程并不擅长，但我喜欢在错综复杂的力学体系中用最基本的东西去思考，解决问题，并想出自己真正有个性的办法，我也觉得这样对自己的智力和思维方式才是有帮助的。而理论力学又不同于以前作为基础学科的物理，其分析的问题更加复杂，更加接近实际，对问题的剖析也更加深刻，因此对思维也提出了更多的挑战，激起人的兴趣。 在具体学习的过程中，自己还是碰到了很多的困难的，有时觉得会烦躁，但最后静下心来好好把书上的内容系统地过一遍，有时甚至往复地看好多遍，直到自己真正理解，成为让自己接受的知识。理论力学的难点不在于知识的多，而是真正要学好这门课，对其中没一点知识必须有足够深的理解，然后各种综合性交叉性的题目也便能很自然得想到用书中不同的知识去解决。自己也便能顺利地去推倒自己想要的结论了。
1. 一物体在两个力的作用下，平衡的充分必要条件是这两个力是等值、反向、共线。 ( √ ) 2. 若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一个点，则该刚体必处于平衡状态。 ( × ) 3. 理论力学中主要研究力对物体的外效应。 ( √ ) 4. 凡是受到二个力作用的刚体都是二力构件。 ( × ) 5. 力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。 ( √ ) 6. 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。 ( √ ) 7. 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。 ( × ) 8. 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。 ( √ ) 9. 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。 ( × ) 10. 力的平行四边形法则只适用于刚体。 ( √ ) 1.作用在刚体上两个不在一直线上的汇交力F 1和F 2 ，可求得其合力R = F 1 + F 2 ，则其合力的大小 ( B;D ) (A) 必有R = F 1 + F 2 ； (B) 不可能有R = F 1 + F 2 ； (C) 必有R > F 1、R > F 2 ； (D) 可能有R < F 1、R < F 2。 2. 以下四个图所示的力三角形，哪一个图表示力矢R 是F 1和F 2两力矢的合力矢量 ( B ) 3. 以下四个图所示的是一由F 1 、F 2 、F 3 三个力所组成的平面汇交力系的力三角形，哪一个图表示此汇交力系是平衡的 ( A ) 4．以下四种说法，哪一种是正确的 ( A ) （A ）力在平面内的投影是个矢量； （B ）力对轴之矩等于力对任一点之矩的矢量在该轴上的投影； （C ）力在平面内的投影是个代数量； （D ）力偶对任一点O 之矩与该点在空间的位置有关。 5. 以下四种说法，哪些是正确的？ ( B ) (A) 力对点之矩的值与矩心的位置无关。 (B) 力偶对某点之矩的值与该点的位置无关。 (C) 力偶对物体的作用可以用一个力的作用来与它等效替换。 (D) 一个力偶不能与一个力相互平衡。 四、作图题(每图15分，共60分） 画出下图中每个标注字符的物体的受力图和整体受力图。题中未画重力的各物体的自重不计。所有接触处均为光滑接触。 F 1 F 2 R (A) F 1 F 2 R (B) F 1 F 2 R (C) F 1 R F 2 (D) F 1 F 2 F 3 (A) F 1 F 2 F 3 (B) F 1 F 2 F 3 (C) F 1 F 2 F 3 (D)
一、单选题 1. (4分)在研究拉伸与压缩应力应变时，我们把杆件单位长度的绝对变形称为（） ? A. 应力 ? B. 线应变 ? C. 变形 ? D. 正应力 得分：0知识点：工程力学（工）作业题收起解析 答案B 解析 考查要点： 试题解答： 总结拓展： 2. (4分) 某简支梁A.B.受载荷如图所示，现分别用R A.、R B.表示支座A.、B.处的约束反力，则它们的关系为( )。 ? A. R A.＜R B.
? B. R A.＞R B. ? C. R A.=R B. ? D. 无法比较 得分：0知识点：工程力学（工）作业题收起解析 答案C 解析 考查要点： 试题解答： 总结拓展： 3. (4分)一空间力系中各力的作用线均平行于某一固定平面，而且该力系又为平衡力系，则可列独立平衡方程的个数是( ) ? A. 6个 ? B. 5个 ? C. 4个 ? D. 3个 得分：0知识点：工程力学（工）作业题收起解析 答案A 解析 考查要点： 试题解答： 总结拓展： 4.
(4分) 情况如下图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为N mA.x和N min，则下列结论正确的是( ) ? A. N mA.x=50KN,N min=-5KN; ? B. N mA.x=55KN,N min=-40KN;、 ? C. N mA.x= 55KN,N min=-25KN; ? D. N mA.x=20KN,N min=-5KN; 得分：0知识点：工程力学（工）作业题收起解析 答案A 解析 考查要点： 试题解答： 总结拓展： 5. (4分) 如图所示，质量为m、长度为Z的均质细直杆OA.，一端与地面光滑铰接，另一端用绳A.B.维持在水平平衡位置。若将绳A.B.突然剪断，则该瞬时，杆OA.的角速度ω和角加速度仅分别为( )
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 章节测验 1 【单选题】 关于力的作用效果，下面说法最准确的是（）？D A、 力的作用效果是使物体产生运动 B、 力的作用效果是使整个物体的位置随时间发生变化，称之为运动 C、 力的作用效果是使物体自身尺寸、形状发生改变，称之为变形 D、 力的作用效果有2类，一类是整个物体的位置随时间的变化，称之为运动；另一类是物体自身尺寸、形状的改变，称之为变形 2 【单选题】 力与运动的关系，下面说法最准确的是（）？A A、
物体运动状态的改变（dv/d 正确=a）与作用于其上的力成正比，并发生于该力的作用线上，即错误=ma B、 运动与力没有关系 C、 有力就有运动，有运动就有力 D、 力与运动成正比关系 3 【单选题】 力与变形的关系，下面说法最准确的是（）？C A、 力与变形成正比，有力就有变形 B、 力与变形满足胡克定律 C、 力与变形的关系与材料的性质相关
D、 力太小物体就没有变形 4 【单选题】 关于物体的平衡，下面说法最准确的是（）？D A、 平衡就是物体处于静止 B、 运动速度为零的物体就平衡 C、 物体的平衡与物体的运动无关 D、 物体运动状态不发生改变就处于平衡 5 【单选题】 关于工程力学研究内容，下面说法最准确的是（）？D A、 工程力学只需要研究物体的受力
《工程力学与建筑结构》课程技能考试 不知不觉中，本学期又过大半，同时，学习工程力学这门课程也快一年了。刚开始学时觉得这门课和高中的物理力学没啥大的区别，都是分析力学问题。但是随着深入的学习，慢慢的，发现了这门课程没那么简单，并不只是简单的分析力的构成。 工程力学这门课程包括有理论力学和材料力学两大部分。理论力学主要讲述的是经典力学部分的内容，讲述了静力学和运动学和动力学三大部分。静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律的科学，动力学主要研究了点和刚体的简单运动和合成运动，动力学研究物体的机械运动和作用力之间的关系。材料力学研究物体（变形体模型）在外力作用下的内力、应力、变形及失效规律。 理论力学不像是生物化学，很多知识要靠记忆去扩展，这是一门更多得靠逻辑和推理去构建知识构架的学科。我对需要大量记忆的课程并不擅长，但我喜欢在错综复杂的力学体系中用最基本的东西去思考，解决问题，并想出自己真正有个性的办法，我也觉得这样对自己的智力和思维方式才是有帮助的。而理论力学又不同于以前作为基础学科的物理，其分析的问题更加复杂，更加接近实际，对问题的剖析也更加深刻，因此对思维也提出了更多的挑战，激起人的兴趣。 在具体学习的过程中，自己还是碰到了很多的困难的，有时觉得会烦躁，但最后静下心来好好把书上的内容系统地过一遍，有时甚至往复地看好多遍，直到自己真正理解，成为让自己接受的知识。理论力学的难点不在于知识的多，而是真正要学好这门课，对其中没一点知识必须有足够深的理解，然后各种综合性交叉性的题目也便能很自然得想到用书中不同的知识去解决。自己也便能顺利地去推倒自己想要的结论了。 另外这门课最有特色的地方就是将理论和实际结合起来了，我们不仅在可以学到课本上的内容，同时，我们还可以亲自动手在实验中检验理论。这与以往学习理论力学的过程中有很大的不同，也更加激起了我们的学习兴趣。 工程力学理论性强且与专业课、工程实际紧密联系，是科学、合理选择或设计结构的尺寸、形状、强度校核的理论依据。具有承上启下的作用。所以，学好工程力学，为后续专业课的应用和拓展奠定了很强的理论基础。 .1
《工程力学(二)》(02392)实践答卷 1、工程设计中工程力学主要包含哪些内容？ 答:静力学、结构力学、材料力学。分析作用在构件上的力,分清已知力与未知力;选择合适的研究对象,建立已知力与未知力的关系;应用平衡条件与平衡方程,确定全部未知力 2、杆件变形的基本形式就是什么？ 答:1拉伸或压缩:这类变形就是由大小相等方向相反,力的作用线与杆件轴线重合的一对力引起的。在变形上表现为杆件长度的伸长或缩 方向相反、力的作用线相互平行的力引起的。在变形上表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。截面上的内力称为剪力。 力近似相等。3扭转:这类变形就是由大小相等、方向相反、作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的。表现为杆件上的任意两个截面发生 沿着杆件截面平面内的的切应力。越靠近截面边缘,应力越大。4弯曲:这类变形由垂直于杆件轴线的横向力,或由包含杆件轴线在内的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶引起,表现为杆件轴线由 面上,弯矩产生垂直于截面的正应力,剪力产生平行于截面的切应力。
另外,受弯构件的内力有可能只有弯矩,没有剪力,这时称之为纯剪构件。越靠近构件截面边缘,弯矩产生的正应力越大。 3、根据工程力学的要求,对变形固体作了哪三种假设？ 答:连续性假设、均匀性假设、各项同性假设。 4、如图所示,设计一个三铰拱桥又左右两拱铰接而成,在BC作用一主动力。忽略各拱的自重,分别画出拱AC、BC的受力图。(20分) 答:(1)选AC拱为研究对象,画分离体,AC杆为二力杆。受力如图 (2)选BC拱为研究对象,画出分析体,三力汇交原理。 F NC F C C F NC’ F NA B F NB 5、平面图形在什么情况下作瞬时平动？瞬时平动的特征就是什么? 答:某瞬时,若平面图形的转动角速度等于零(如有两点的速度vA VB 而该两点的连线AB不垂直于速度矢时)而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时速度分布规律相同,称平面图形在该瞬时作瞬时平动。 瞬时平动的特征就是: 平面图形在该瞬时的角速度为零;平面图形在该瞬时的各点的速度相
1.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高。 A.弹性极限 2.杆件的应力与杆件的（）有关。 D.外力、截面、杆长、材料 3.截面上的剪应力的方向（）。 C.可以与截面形成任意夹角 4.扭转变形时，圆轴横截面上的剪应力（）分布。 A.均匀 5.如图所示，简支梁A端剪力为（）。 12.在下列关于平面图形几何性质的结论中，错误的是（）。 A.16kN 6.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是下列哪项?（ B.空心圆轴 7.圆形截面梁剪切弯曲时，横截面上最大切应力发生在（）。 A.中性轴上，方向平行于剪力 8.圆轴扭转时，表面上任一点处于（）应力状态。 B.二向 9.圆轴受外力偶作用如图，圆轴的最大扭矩为（）kN.m。 D.6 10.直径为d=100mm的实心圆轴，受内力扭矩T=10kN.m作用，则横断面上的最大剪应力为（）MPa。 C.50.93 11.设矩形截面对其一对称轴z的惯性矩为Iz，则当长宽分别为原来的2倍时，该矩形截面对z轴的惯性 D.16Iz
C.图形对对称轴的静矩为零 24.图示外伸梁中EI相同，C点的线位移为（）。 13.多跨静定梁是由单跨静定梁通过铰链连接而成的（）。 A.静定结构 14.多跨静定梁中必须依靠其他梁段的支撑作用才能维持平衡的梁段称为（）。 B.附属部分 15.建立虚功方程时，位移状态与力状态的关系是（）。 A.彼此独立无关 16.静定刚架在支座移动作用下的位移是由（）产生的。 D.扭转变形 17.静定结构的截面尺寸发生改变，（）会发生改变。 C.位移 18.静定结构改变材料的性质，（）会发生改变。 D.支座反力 19.力产生的内力在其他原因所引起的位移上做的功称为（）。 D.内力虚功 20.力产生的内力在自己所引起的位移上做的功称为（）。 B.内力实功 21.图示外伸梁中EI相同，A点的转角为（）。 答案：D 22.图示外伸梁中EI相同，B点的转角为（）。 答案：B 23.图示外伸梁中EI相同，C点的位移为（）。 答案：A
工程力学知识点 静力学分析 1、静力学公理 a，二力平衡公理：作用在刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线。（适用于刚体） b，加减平衡力系公理：在任意力系中加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。（适用于刚体） c，平行四边形法则：使作用在物体上同一点的两个力可以合为一个合力，此合力也作用于该点，合理的大小和方向是以两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。（适用于任何物体） d，作用与反作用力定律：两物体间的相互作用力，即作用力和反作用力，总是大小相等、指向相反，并沿同一直线分别作用在这两个物体上。（适用于任何物体） e，二力平衡与作用力反作用力都是二力相等，反向，共线，二者的区别在于两个力是否作用在同一个物体上。 2、汇交力系 a，平面汇交力系：力的作用线共面且汇交与一点的平面力系。 b，平面汇交力系的平衡：若平面汇交力系的力多边形自行封闭，则该平面汇交力系是平衡力系。 c，空间汇交力系：力的作用线汇交于一点的空间力系。 d，空间汇交力系的平衡：空间汇交力系的合力为零，则该空间力系平衡。
3、力系的简化结果 a，平面汇交力系向汇交点外一点简化，其结果可能是①一个力②一个力和一个力偶。但绝不可能是一个力偶。 b，平面力偶系向作用面内任一点简化，其结果可能是①一个力偶②合力偶为零的平衡力系 c，平面任意力系向作用面内任一点简化，其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。 d，平面平行力系向作用面内任一点简化，其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。 e，平面任意力系平衡的充要条件是①力系的主矢为零②力系对于任意一点的主矩为零。 4、力偶的性质 a，由于力偶只能产生转动效应，不产生移动效应，因此力偶不能与一个力等效，即力偶无合力，也就是说不能与一个力平衡。 b，作用于刚体上的力可以平移到任意一点，而不改变它对刚体的作用效应，但平移后必须附加一个力偶，附加力偶的力偶矩等于原力对于新作用点之矩，这就是力向一点平移定理。 c，在平面力系中，力矩是一代数量，在空间力系中，力对点之矩是一矢量。力偶对其作用面内任意点的力矩恒等于此力偶矩，而与矩心的位置无关。 5、平面一般力系。 a，主矢：主矢等于原力系中各力的矢量和，一般情况下，主矢并不与原力系等效，不是原力系的合力。它与简化中心位置无关。 b，主矩：主矩是力系向简化中心平移时得到的附加力偶系的合力偶的矩，它也不与原力系等效。主矩与简化中心的位置有关。 c，全反力：支撑面的法向反力及静滑动摩擦力的合力 d，摩擦角：在临界状态下，全反力达到极限值，此时全反力与支撑面的接触点的法线的夹角。f=tan e，自锁现象：如果作用于物体的全部主动力的合力的作用线在摩擦角内，则无论这个力有多大，物体必然保持静止，这一现象称为自锁现象。 6、a，一力F在某坐标轴上的投影是代数量，一力F沿某坐标轴上的分力是矢量。 b，力矩矢量是一个定位矢量，力偶矩矢是自由矢量。 c，平面任意力系二矩式方程的限制条件是二矩心连线不能与投影轴相垂直；平面任意力系三矩式方程的限制条件是三矩心连线不能在同一条直线上。 d，由n个构件组成的平面系统，因为每个构件都具有3个自由度，所以独立的平衡方程总数不能超过3n个。 e，静力学主要研究如下三个问题：①物体的受力分析②力系的简化③物体在力系作用下处于平衡的条件。 f，1 Gpa = 103 Mpa = 109 pa = 109 N/m2 7、铰支座受力图 固定铰支座活动铰支座
学《工程力学》心得体会 姓名：姚君专业班级：热能112班学号：97入学将近两年，从大二开始学习《工程力学》到现在也已经有将近一年了。在这一年的学习中，或多或少地都产生一些专属于自己的对这门学科的粗见。趁此机会，就将这些浅薄的看法诉之于纸上，传阅于主公啦！ 《工程力学》敢以“工程”命名，可以说是几乎所有工科学生必修的一门学科。从初中物理的力学到如今大学里的力学，有关“力”的学习贯穿了我大部分学习生涯，由此可见必有其实用性，必要性。在大学里，通过各种比赛的学习和实践，这种感受愈加深化。 对于我们专业而言，《工程力学》分为《材料力学》和《理论力学》两门。 其中，《材料力学》主要研究工程构件的强度、刚度和稳定性并由此了解材料的力学性能。只有把各种材料的性能了解透彻，才能在实践中能够更好地选择材料。在我自己学习《材料力学》的这段日子以来，我发觉难的知识点其实并不多，当然也可能是我们还没学到那个深度。但随之而来的疑问就有了，为什么觉得不难但考不好呢？我觉得主要有以下几点： 1、书本的内容太多，需要靠我们自己去提炼，去理解，这 一点我一直没做到位； 2、记忆力需要加强，虽然理工科给人的感觉是不需要特别卓越的记忆力的，但其实恰恰相反。理工科同样需要记忆，而且必须是在理解
的基础上记忆，否则根本就无法记忆，要做到这一点也是难能可贵的； 3、要知道学以致用，在这次的挑战杯的比赛中，我曾碰到一个选择材料的问题。为了做出更好的选择，我必须知道几种材料之间那个材料的刚度和稳定性符合我的要求。由此，我必须计算它们的刚度和挠度。知易行难，可想而知，如果没有学《材料力学》，那必然会给我增加难度。但可悲的是，还是别人提醒我这个要去翻材料力学的书，否则…… 如果说《材料力学》知识简单的告诉你碰到简单构件时，如何进行研究，那么《理论力学》就是要告诉你遇到复杂的机构时，如何把它简单化，此外，还要教会你如何让你的机械达到你想要的性能。 理论力学是一门理论性较强的技术基础课。对我们工程专业而言，一般都是要接触机械运动的问题，我们所学的内容包括“静力学、运动学、动力学”。 以构件机械为例，首先你想要这个机械实现怎样的动作，这需要用到《理论力学》进行分析，再然后你想要组装这个系统，如何选择材料之前，你同样要用《理论力学》的知识去剖析这单个构件的受力情况，然后才能去计算材料本身极限所需的基本要求。 所以说对于一个机械系统的设计、组装、完善而言，《材料力学》和《理论力学》都不可或缺，而这两者就组合成了我们的《工程力学》。 以上就是我对《工程力学》的一些粗浅的理解，不当之处，还请老师不必深究。