第二章 结构计算简图、物体受力分析1 工程力学
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工程力学公式总结工程力学公式总结一课程说明《工程力学》(1)、(2)是广播电视大学开放教育“水利水电工程专业”学生必修的技术基础课。
它包含理论力学(静力学部分)、材料力学和结构力学三部分内容。
它以高等数学、线性代数为基础,通过本课程的学习,培养学生具有初步对工程问题的简化能力,一定的分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。
本课程课内学时70,试验学时4。
通过本课程的学习,使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握平衡方程的应用;掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析和计算;掌握平面杆件结构内力和位移的计算方法。
本课程的文字教材选用李前程、安学敏编著的《建筑力学》,由中国建筑工业出版社出版;并配有6讲电视课。
本课程按两学期开设,2000春开设《工程力学》(1)。
本学期的学习内容为该教材的前十章,并辅以“应用力学仿真试验”课件完成试验。
本学期课程的教学基本要求:1、掌握刚体平衡方程的应用。
2、掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析。
3、了解杆件结构的基本组成规则。
4、掌握静定结构的内力和位移的计算方法二、基本内容、要求及学习要点第一章绪论(一)基本内容及要求1.结构与构件(1)理解结构的概念;(2)了解结构按其几何特征的三种分类。
2.刚体、变形体及其基本假设(1)了解建筑力学中物体的概念;(2)掌握在建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型,以及刚体、理想变形固体的概念及其主要区别。
(3)掌握弹性变形与塑性变形的概念。
3.杆件变形的基本形式(1)掌握轴向变形或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形的变形特点。
4.建筑力学的任务和内容(1)了解建筑力学的任务、目的,结构正常工作必须满足的要求;(2)掌握强度、刚度、稳定性的概念;(3)了解建筑力学的内容。
5.荷载的分类(1)掌握荷载的概念;(2)了解按荷载作用范围的分类及分布荷载、集中荷载的概念;(3)了解按荷载作用时间的分类及恒荷载、活荷载的概念;(4)了解按荷载作用性质的分类及静荷载、动荷载的概念及动荷载作用的基本特点。
工程力学教材引言工程力学是一门研究物体受力及其运动规律的学科,对于工程师而言是一门基础且重要的学科。
工程力学教材旨在介绍工程力学的基本原理和应用,培养学生分析和解决工程问题的能力。
第一章:力的基本原理1.1 力的概念和分类•力的定义•力的分类:接触力、重力、弹力、摩擦力等1.2 力的矢量表示和合成•力的矢量表示:力的大小和方向•力的合成:向量的加法和减法1.3 力的分解•力的分解原理•重力分解、斜面上的力分解第二章:静力学2.1 平衡的条件•平衡的定义•平衡的条件:力的平衡、力矩的平衡2.2 载荷分析•载荷的定义•受力分析:静力系统的受力分析方法2.3 结构分析•框架结构分析方法•特殊结构:悬臂梁、悬链线、桁架等第三章:运动学3.1 质点运动学•质点运动的描述:位移、速度和加速度•运动规律:牛顿第二定律、动量定理、功和能量定理3.2 刚体运动学•刚体的定义•刚体的运动:平动、转动、复合运动第四章:动力学4.1 质点动力学•质点的受力分析•动力学方程:牛顿第二定律、动能定理、动量定理4.2 刚体动力学•刚体的受力分析•刚体的动力学方程:转动惯量、转动定律第五章:静力学5.1 不变曲面的力学基本方程•向量代数的基本原理•坐标系的选择5.2 应力张量和应变张量•应力张量的描述和表示•应变张量的描述和表示5.3 边界条件及相应的解法•边界条件的定义和分类•边界值问题的解法结论工程力学是工程学科中的基础学科,对于工程师而言具有重要的意义。
通过学习工程力学教材,学生可以从力的基本原理、静力学、运动学、动力学以及静力学等方面深入理解工程力学的基本概念和原理,培养分析和解决工程问题的能力,为日后的工程实践打下坚实的基础。
工程力学中的物体平衡与受力分析工程力学是工程学科中的重要基础课程,其中物体平衡与受力分析是其核心内容之一。
本文将从力的基本概念入手,介绍物体平衡的条件以及受力分析的方法,旨在帮助读者更好地理解和应用工程力学中的物体平衡与受力分析。
一、力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,可以引起物体的位移或变形。
根据力的性质,可以将力分为接触力和非接触力。
接触力是指两个物体之间直接接触而产生的力,如物体的支持力、摩擦力等;非接触力是指两个物体之间不直接接触而产生的力,如重力、电磁力等。
二、物体平衡的条件在工程力学中,物体平衡是指物体处于静止状态或匀速运动状态的条件。
为了使物体处于平衡状态,需要满足以下两个条件:1. 合力为零:当物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力应等于零。
即∑F=0,其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 扭矩为零:除了合力为零外,物体在平衡状态下还需要满足扭矩为零的条件。
扭矩是力对物体产生转动效果的量度,可以通过力的矩来计算。
对于物体的平衡,∑M=0,其中∑M表示所有作用在物体上的力的扭矩之和。
三、受力分析的方法在进行物体受力分析时,可以采用以下步骤:1. 画出受力图:根据问题描述,画出物体受到的所有外力的作用线,长度表示力的大小,并标明力的方向。
2. 选取合适的参考系:为了方便计算,选择一个合适的参考系,确定坐标轴的正方向。
3. 分解力:将所有外力按照坐标轴的方向进行分解,分解为平行于坐标轴的分力。
4. 受力平衡方程:根据物体平衡的条件,编写受力平衡方程,将所有分力的代数和等于零。
5. 解方程求解:根据受力平衡方程,解方程组,计算未知力的大小或其他需要的力学量。
四、实例分析为了更好地理解物体平衡与受力分析的应用,我们来看一个实际例子:假设有一个悬挂在天花板上的吊扇,如图所示。
假设吊扇的质量为m,重力为G,绳子的张力为T,风对吊扇叶片的阻力为F。
(插入图片:吊扇示意图)根据题目要求,我们需要计算吊扇所受到的张力T和风的阻力F。
《工程力学》(工程类)课程学习资料继续教育学院《工程力学》(工程类)课程复习大纲一、考试要求本课程是一门专业课,要求学生在学完本课程后,能够牢固掌握本课程的基本知识,并具有应用所学知识说明和处理实际问题的能力。
据此,本课程的考试着重基本知识考查和应用能力考查两个方面,包括识记、理解、应用三个层次。
各层次含义如下:识记:指学习后应当记住的内容,包括概念、原则、方法的含义等。
这是最低层次的要求。
理解:指在识记的基础上,全面把握基本概念、基本原则、基本方法,并能表达其基本内容和基本原理,能够分析和说明相关问题的区别与联系。
这是较高层次的要求。
应用:指能够用学习过的知识分析、计算和处理涉及一两个知识点或多个知识点的会计问题,包括简单应用和综合应用。
二、考试方式闭卷笔试,时间120分钟三、考试题型●选择题:20%●填空题:20%●简单计算题:30%●综合计算题:30%四、考核的内容和要求第1章物体的受力分析与结构计算简图了解工程力学课程的研究对象、内容及研究方法和学习目的;了解静力学公理,理解约束和约束力。
掌握物体的受力分析和受力图。
第2章平面任意力系理解平面汇交力系合成与平衡的几何法和解析法、平面力对点之矩、平面力偶的概念,平面任意力系的简化;静定和超静定问题的判断。
掌握求解平面汇交力系问题的几何法和解析法的计算、平面力对点之矩的计算和平面力偶系合成与平衡问题的计算,平面任意力系的平衡条件和平衡方程,物体系统平衡问题的计算。
第3章空间力系理解空间汇交力系、空间力对点的矩和力对轴的矩及空间力偶的概念。
掌握空间任意力系的平衡方程及空间平衡问题的求解,重心的概念及重心问题的求解。
第4章杆件的内力与内力图理解变形固体的基本假设。
掌握内力、截面法和应力的概念和变形与应变及杆件变形的基本形式。
第5章拉伸、压缩与剪切理解直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力,拉伸、压缩超静定问题和温度应力、装配应力。
掌握轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力的概念及计算,材料拉伸、压缩时的强度计算以及轴向拉伸或压缩时的变形及变形能。