工程力学基础知识
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工程力学重点总结—期末考试、考研必备!!第一章静力学的基本概念和公理受力图一、刚体P2刚体:在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素:大小、方向、作用点。
平衡:物体相对于惯性参考系处于静止或作匀速直线运动。
二、静力学公理1、力的平行四边形法则:作用在物体上同一点的两个力,可以合成为仍作用于改点的一个合力,合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线矢量确定。
2、二力平衡条件:作用在同一刚体上的两个力使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上。
3、加减平衡力系原理:作用于刚体的任何一个力系中,加上或减去任意一个平衡力系,并不改变原来力系对刚体的作用。
(1)力的可传性原理:作用在刚体上某点的力可沿其作用线移动到该刚体内的任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
(2)三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
4、作用与反作用定律:两个物体间相互作用的力,即作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用线重合,并分别作用在两个物体上。
5、刚化原理:变形体在某一力系作用下处于平衡状态时,如假想将其刚化为刚体,则其平衡状态保持不变。
三、约束和约束反力1、柔索约束:柔索只能承受拉力,只能阻碍物体沿着柔索伸长的方向运动,故约束反力通过柔索与物体的连接点,方位沿柔索本身,指向背离物体。
2、光滑面约束:约束反力通过接触点,沿接触面在接触点的公法线,并指向物体,即约束反力为压力。
3、光滑圆柱铰链约束:①圆柱、②固定铰链、③向心轴承:通过圆孔中心或轴心,方向不定的力,可正交分解为两个方向、大小不定的力;④辊轴支座:垂直于支撑面,通过圆孔中心,方向不定。
4、链杆约束(二力杆):工程中将仅在两端通过光滑铰链与其他物体连接,中间又不受力作用的直杆或曲杆称为连杆或二力杆,当连杆仅受两铰链的约束力作用而处于平衡时,这两个约束反力必定大小相等、方向相反、沿着两端铰链中心的连线作用,具体指向待定。
工程力学复试简答题第一部分:力学基础知识1. 牛顿定律•第一定律:惯性定律–物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动•第二定律:运动定律–物体受到的合力等于质量乘以加速度– F = ma•第三定律:作用与反作用定律–任何两个物体之间都存在着大小相等、方向相反的相互作用力2. 动力学•分析物体的运动的原因和规律•利用牛顿第二定律可推导出加速度、速度和位移的关系•常用运动方程:–位移:s = vot + 1/2at^2–速度:v = vo + at–加速度:a = (v - vo) / t3. 静力学•分析物体处于静止或平衡状态时受到的力的分布和关系•支持反力、摩擦力、重力等力的分析与计算•平衡条件:–平衡时物体受到的合力为零:ΣF = 0–平衡时物体受到的力矩为零:ΣM = 0第二部分:刚体力学1. 基本概念•刚体:形状不变的物体•刚体运动:–可以整体平移或绕固定转轴旋转的运动•纯滚动:刚体的旋转和平移同时进行,接触点速度为零2. 质点力学•质点:大小和形状可以忽略的物体•质点的运动:描述质点的位置和速度随时间的变化关系•动量:质点的质量乘以速度,与质点的运动状态相关3. 刚体动力学•质心:刚体的质量中心•质心运动:刚体的平动运动•转动定轴:刚体绕定轴旋转•转动惯量:刚体对于绕定轴旋转的惯性大小,取决于物体的质量和形状•角动量:刚体绕定轴旋转的角动量,取决于物体的转动惯量和角速度第三部分:弹性力学1. 弹性体概念•弹性体:在外力作用下能够发生变形,但撤去外力后能够完全恢复原状的物体•应力:单位面积上的力的大小•应变:物体受力后的形变程度2. 胡克定律•胡克定律描述了弹性体力学性质的基本规律:–应力与应变成正比,比例系数为弹性模量•弹性模量:描述了物质对于受力产生应变的抵抗程度•弹性体力学应用:–研究各种结构的稳定性和强度–设计各种工程元件和结构3. 三维弹性力学•三维弹性力学用于描述三维空间中任意形状弹性体受力情况•弹性体受力分析方法:–应力分析:根据材料性质和受力情况计算应力的分布–应变分析:根据应力分布和材料性质计算应变的分布–变形分析:根据应变分布和材料性质计算变形的分布第四部分:流体力学1. 流体基本性质•海伦公式:判断流体的性质是液体还是气体–当压缩因子小于0.3时,视为气体–当压缩因子大于0.3时,视为液体或固体•液体和气体的基本性质:密度、粘度、流动性2. 流体力学基本方程•运动方程:描述流体的运动状态和受力情况•连续性方程:描述流体的质量守恒•动量守恒方程:描述流体的动量守恒•能量守恒方程:描述流体的能量守恒3. 流体力学应用•流体力学在实际工程中的应用:–水力设计:水泵、水轮机等设备的设计与优化–空气动力学:飞机、汽车等风阻和气动力的分析–流体力学模拟:利用计算流体力学模拟流体流动,进行优化设计结论工程力学是研究物体力学性质和运动规律的学科,包括动力学、静力学、刚体力学、弹性力学和流体力学等领域。
工程力学知识点总结工程力学是一门研究物体受力、变形以及力学性质的学科。
它是工程学的基础学科之一,广泛应用于工程设计、结构分析和材料力学等领域。
在本文中,我将对工程力学的一些重要知识点进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用工程力学的原理和方法。
第一部分:力的基本概念和平衡条件力是工程力学的核心概念之一,它可以引起物体的形状和运动发生变化。
在工程力学中,力的三要素是大小、方向和作用点。
力的大小可以用矢量表示,它的方向可以用箭头表示,作用点是力所作用的物体上的一点。
对于一个物体的平衡条件,有三种可能:静力平衡、动力平衡和稳定平衡。
静力平衡是指物体在受到多个力的作用下,力的合力为零,物体处于静止状态。
动力平衡是指物体在受到多个力的作用下,力的合力不为零,物体处于运动状态。
稳定平衡是指物体在受到微小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态。
第二部分:受力分析和结构受力受力分析是工程力学的基础,它通过分析物体所受到的外力和内力,来确定物体的运动状态和受力情况。
在受力分析中,我们常常使用自由体图和受力分解的方法来求解受力问题。
自由体图是指将物体从结构中分离出来,在图上标识出所受到的外力和内力,便于分析和计算。
结构受力是工程力学的重要内容之一,它研究物体在受到外力作用下的变形和应力情况。
常见的结构受力包括轴力、剪力、弯矩和应力等。
轴力是指物体沿着轴线方向受到的拉力或压力,剪力是指物体内部两个相邻截面之间的力,弯矩是指物体在受力作用下发生的弯曲时所产生的力矩,应力是指物体受到的单位面积上的力。
第三部分:材料力学和变形性能材料力学是工程力学中的重要分支,它研究物体的材料在受力作用下的变形和破坏情况。
常见的材料力学知识点包括杨氏模量、屈服强度、伸长率和断裂韧性等。
杨氏模量是描述材料刚度的指标,它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
屈服强度是指材料在受到一定载荷后开始发生塑性变形的临界点。
伸长率是指材料在拉伸过程中的长度变化百分比,它可以反映材料的延展性能。
工程力学基础知识单选题100道及答案1. 力的三要素是()。
A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,这两个力()。
A. 平衡B. 不平衡C. 可能平衡也可能不平衡D. 无法确定答案:A3. 作用在刚体上的力可沿其作用线()作用点,而不改变该力对刚体的作用效应。
A. 任意移动B. 不能移动C. 只能平移D. 只能转动答案:A4. 约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向()。
A. 相同B. 相反C. 垂直D. 成一定角度答案:B5. 光滑接触面约束的约束反力总是沿接触面的()指向被约束物体。
A. 公法线B. 切线C. 任意方向D. 垂直方向答案:A6. 固定铰链支座的约束反力通常用()表示。
A. 一个力B. 一个力偶C. 一对力D. 一对力偶答案:C7. 力偶对物体的作用效应取决于()。
A. 力偶矩的大小B. 力偶的转向C. 力偶的作用平面D. 以上都是答案:D8. 力偶在()的坐标轴上的投影之和为零。
A. 任意B. 正交C. 水平D. 垂直答案:A9. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的()为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案:C10. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是该力系的()为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案:B11. 平面任意力系向作用面内一点简化,一般可以得到一个主矢和一个主矩,当主矢和主矩都为零时,该力系()。
A. 一定平衡B. 不一定平衡C. 无法确定D. 一定不平衡答案:A12. 材料力学的主要研究对象是()。
A. 刚体B. 变形固体C. 流体D. 气体答案:B13. 杆件的四种基本变形是()。
A. 拉伸、压缩、弯曲、扭转B. 拉伸、压缩、剪切、弯曲C. 拉伸、压缩、剪切、扭转D. 弯曲、扭转、剪切、挤压答案:C14. 轴向拉伸或压缩时,杆件横截面上的内力是()。
工程力学课程总结工程力学作为理工科专业基础课程,对于培养学生的科学素养和解决实际工程问题具有重要意义。
本文将对工程力学课程进行全面的总结,梳理课程核心知识点,以帮助读者更好地掌握这门学科。
一、课程概述工程力学课程主要包括静力学、动力学和材料力学三个部分。
静力学研究在平衡状态下的物体受力情况,动力学研究物体运动与受力之间的关系,而材料力学则关注物体在受力作用下的变形与破坏规律。
二、核心知识点1.静力学(1)力的分解与合成:掌握力的分解与合成方法,能够解决复杂受力问题。
(2)受力分析:学会对物体进行受力分析,确定受力大小、方向和作用点。
(3)平衡方程:了解平衡方程的推导过程,熟练运用平衡方程解决静力学问题。
2.动力学(1)牛顿运动定律:掌握牛顿运动定律的基本原理,能够运用其解决实际问题。
(2)运动方程:了解运动方程的建立过程,能够求解物体在受力作用下的运动规律。
(3)动量定理与动量守恒:理解动量定理和动量守恒定律,并能应用于碰撞、爆炸等实际问题。
3.材料力学(1)应力与应变:掌握应力与应变的概念,了解其计算方法。
(2)弹性力学:了解弹性力学的基本理论,能够求解弹性体的受力与变形问题。
(3)强度理论与破坏准则:了解材料的强度理论和破坏准则,能够预测材料的破坏行为。
三、课程总结通过学习工程力学课程,我们掌握了以下技能:1.能够对物体进行受力分析,解决静力学问题。
2.能够运用牛顿运动定律和运动方程解决动力学问题。
3.能够求解弹性体的受力与变形问题,预测材料的破坏行为。
4.提高了解决实际工程问题的能力,为后续专业课程学习打下坚实基础。
考研工程力学知识点详解工程力学是一门研究物体静力学和运动学的力学学科,是理论力学的基础和应用科学。
对于准备参加考研的学生来说,了解工程力学的知识点是非常重要的。
本文将从力的概念、平衡条件、受力分析、杆件和梁的受力分析等方面进行详细讲解。
一、力的概念力是指物体之间相互作用的结果,其大小通常用牛顿(N)作为单位。
力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
力可以通过受力分析和力的合成与分解来进行研究。
二、平衡条件平衡条件是指物体在力的作用下不发生平移和旋转的状态。
根据平衡条件,可以将力分解为平行力和合力。
平行力的合力为零,合力的作用点位于物体的重心位置。
三、受力分析受力分析是工程力学中的重要内容,通过受力分析可以确定物体所受的各个力以及其大小和方向。
常见的受力分析方法包括自由体图和截面法。
自由体图是指将物体从整体中剥离出来,只考虑物体所受的外力和支反力,并画出力的方向和作用力的作用点。
通过解析力的平衡条件,可以求解出物体所受力的数值。
截面法是指将物体从切割面处截断,通过明确截面处的力和力矩,进而确定物体所受的各个力以及其大小和方向。
截面法在求解梁的受力分析中应用广泛。
四、杆件的受力分析杆件的受力分析是指对杆件所受的外力和支反力进行分析,通过平衡条件和受力分析,可以求解出杆件内部的应力和变形情况。
常见的杆件受力分析包括绳索的受力分析、杆的受力分析和梁的受力分析。
绳索的受力分析是指对绳索两端所受的力进行分析,根据平衡条件和受力分析,可以求解出绳索内部的张力和变形情况。
杆的受力分析是指对杆所受的外力和支反力进行分析,通过平衡条件和受力分析,可以求解出杆的内力、应力和变形情况。
梁的受力分析是指对梁所受的外力和支反力进行分析,通过平衡条件和受力分析,可以求解出梁的内力、应力和变形情况。
总结:本文介绍了工程力学中的一些重要知识点,包括力的概念、平衡条件、受力分析以及杆件的受力分析。
工程力学是一门重要的学科,对于准备参加考研的学生来说,掌握这些知识点是非常有必要的。
注册土木工程师(水利水电工程)基础知识点一、知识概述(一)工程力学基础知识点1. 基本定义工程力学呢,简单来说,就是研究工程领域里力和结构的知识。
就好比搭积木,你得知道力怎么作用在每块积木(这里的积木就像工程里的结构部件)上,积木才不会倒,才能搭出好看又稳固的造型。
2. 重要程度在水利水电工程里的地位那可相当高啊。
水利水电工程到处都是大结构,像大坝啊,水闸啊。
不懂工程力学,这些结构的安全性就没保障,万一倒了,那后果可就严重了。
3. 前置知识需要你有一点数学基础,像基本的代数、几何知识。
比如说知道怎么计算图形的面积、边长这些,因为很多力的分析计算都需要用到类似的几何原理。
4. 应用价值实际应用场景太多了。
就拿大坝来说,要计算大坝承受的水压、地震力这些,要确定坝体用什么材料、设计成什么形状才能稳稳地立在那儿,这就全靠工程力学的知识了。
(二)水力学基础知识点1. 基本定义水力学,我觉得就是研究水怎么流、流得有多快、流的时候对周围有啥影响的学科。
想象一下你在河边玩,看水往低处流,水力学就是研究这里面的道理,只不过更加深入,包括在各种形状的管道、河道里的水流情况。
2. 重要程度这在水利水电工程里就像水本身一样重要。
因为水利水电工程基本就是跟水打交道。
比如设计水电站的引水管道,要是不了解水力学,水可能就流不好,发电效率大打折扣。
3. 前置知识了解一些基本的物理概念,像密度、力这些。
就好比你要知道水有密度,不同液体密度还不一样,在分析水的浮力等问题的时候才好下手。
4. 应用价值设计水利设施离不开它。
给你们说个我知道的,某小型灌溉水利工程,由于之前没好好考虑水力学,渠道设计不合理,水流一会儿快一会儿慢,导致灌溉不均匀,后来重新按照水力学知识改造后才正常。
二、知识体系(一)工程力学1. 知识图谱工程力学在水利水电工程这个大体系里,就像一个根基性的东西。
它支撑着对各种工程结构的设计和分析部分。
2. 关联知识和材料力学有关呀。
工程力学基础知识工程力学是一门物理学科,它研究物体在受力时的运动和变形规律。
它是现代工程学、物理学、材料学等各领域中不可或缺的基础课程。
本文将围绕工程力学的基础知识展开介绍。
一、力的概念和分类在力学中,力是指使物体运动或发生变形的原因。
力的单位是牛顿(N)。
力的分类包括接触力和非接触力两类。
接触力是指两个物体接触表面之间的力,如摩擦力、弹性力、接触冲击力等;非接触力是指物体之间的作用力,如引力、磁力、电力等。
二、物体静力学静力学是指研究物体处于平衡状态下的规律。
当物体处于平衡状态时,合外力的矢量和为零,物体与支撑面的接触力的矢量和也为零。
静力学的内容主要包括平衡条件、受力分析、力的合成和分解等。
三、杆件受力分析杆件是指长条状的物体,如桥梁、钢筋、木棒等。
在实际工程中,杆件通常会受到某种形式的力作用,如张力、压力、弯矩等。
杆件受力分析是指研究杆件内部受到的各种力对其内部应力状态的影响。
杆件受力分析的方法包括图解法、解析法、数值模拟法等。
四、刚体运动学和动力学刚体是指不会因受力而发生形状变化的物体。
刚体运动学和动力学分别研究刚体的运动和运动状态。
在刚体运动学中,研究刚体运动的几何方面,如位置、速度、加速度等;在刚体动力学中,研究刚体运动所受到的力和加速度之间的关系。
五、弹性力学基础知识弹性力学是研究物体在受到一定力作用后,具有弹性变形特性的状态的力学。
弹性力学的基础知识包括胡克定律、杨氏模量、泊松比等。
胡克定律是指单位长度的弹性形变量与施加在物体上的引力成正比;杨氏模量是指单位面积受到的引力与单位形变量成正比;泊松比是指物体横向形变与纵向形变之比。
结语以上是工程力学的基础知识,它们都是现代工程学的基础。
工程力学的知识涉及面广,需要学生在学习中注重理论与实践的结合,多做题、多实践,才能将知识转化为实际能力。
2024年一建背诵知识点一、建筑工程技术1. 工程力学基础知识力的基本概念很重要呢。
像重力,我们每天都能感受到,它是地球对物体的吸引力。
一个苹果从树上掉下来,就是因为重力的作用。
牛顿发现万有引力,就是从这种平常的现象中思考出来的。
在建筑中,建筑物自身的重量就是一种重力荷载,我们得考虑怎么让建筑结构能承受住它。
应力和应变也不能忽视。
应力是单位面积上的内力,应变则是物体在力的作用下发生的变形。
就好比我们拉一根橡皮筋,橡皮筋会变长,这个变长的程度相对于它原来的长度就是应变,而我们拉橡皮筋的力在橡皮筋横截面上产生的效果就是应力。
在建筑结构中,不同材料能承受的应力是有限的,我们要根据这个来选择合适的材料。
2. 建筑材料特性水泥可是建筑的“胶水”呢。
普通硅酸盐水泥是我们常用的一种,它的凝结时间有初凝和终凝。
初凝时间不能太短,不然在施工过程中还没来得及操作就凝固了;终凝时间也不能太长,不然会影响工程进度。
水泥还有强度等级,像42.5、52.5等级别,等级越高,强度越大。
钢材在建筑里就像骨架一样。
有热轧钢筋,它的屈服强度和抗拉强度是我们关注的重点。
屈服强度是钢材开始产生塑性变形时的应力,抗拉强度则是钢材能承受的最大拉应力。
比如在高楼大厦的框架结构中,钢材的质量好坏直接关系到整个建筑的安全性。
3. 建筑结构体系框架结构是比较常见的。
它由梁、柱等构件组成。
框架结构的优点是空间分隔灵活,能够满足不同的使用功能需求。
就像现在很多写字楼,内部空间可以根据租户的要求灵活划分。
但是框架结构的侧向刚度较小,在水平力作用下容易产生较大的侧向位移,所以在设计的时候要采取一些加强侧向刚度的措施。
剪力墙结构则以墙体作为主要的承重和抗侧力构件。
这种结构体系的侧向刚度很大,适合建在地震多发地区的住宅。
因为在地震时,侧向刚度大的结构能够更好地抵抗地震产生的水平力,保护建筑物内居民的安全。
不过,剪力墙结构的空间灵活性相对较差。
二、工程经济1. 资金的时间价值钱是会随着时间增值或者贬值的哦。
工程力学的基本原理和应用工程力学是研究物体受力状况及其运动规律的科学,它是现代工程科学的基础。
本文将介绍工程力学的基本原理,以及它在实际工程中的应用。
一、力学的基本原理力学是物理学的一个分支,它研究物体受力的变化情况以及物体的运动规律。
在工程力学中,有三个基本原理,分别是牛顿运动定律、力的叠加原理和作用与反作用原理。
1.1 牛顿运动定律牛顿运动定律包括三个定律。
第一定律,也称为惯性定律,指出物体如果没有受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
第二定律,描述物体的加速度与所受外力之间的关系。
第三定律,指出任何两个物体之间的力大小相等、方向相反。
1.2 力的叠加原理力的叠加原理是指当多个力同时作用在一个物体上时,它们的合力等于这些力的矢量和。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
1.3 作用与反作用原理作用与反作用原理又称为牛顿第三定律,它指出两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
换句话说,每一个力都伴随着一对相等而反向的力。
二、工程力学的应用工程力学的应用非常广泛,几乎涵盖了所有工程领域。
下面列举了几个常见的工程力学应用案例。
2.1 结构力学结构力学是工程力学的重要分支,它研究力学原理在结构设计中的应用。
通过对结构的内力、应变、变形等参数进行分析,能够确保结构在使用条件下的安全可靠。
2.2 土木工程在土木工程中,工程力学的应用非常重要。
例如,在桥梁设计中,工程力学可以用来计算桥梁受力情况,确保桥梁的稳定性。
在地基工程中,工程力学可以用来分析地基的承载能力,指导建筑物的设计。
2.3 机械工程机械工程涉及到各种机械设备和机械系统的设计与制造。
在机械工程中,工程力学可以用来分析机械零件和机械系统的受力特性,以确保其正常运行。
2.4 航空航天工程航空航天工程是一个非常复杂的领域,而工程力学在其中起着至关重要的作用。
它可以用来研究航空航天器的受力情况,优化设计方案,并确保飞行安全。
2.5 电子工程在电子工程中,工程力学可以应用于电子元件和电子设备的结构设计。
机械员-专业基础知识-工程力学的基本知识[单选题]1.在国际单位制中,力的主单位为()。
A.NB.kNC.kgfD.day正确答案:A参考解析:在国际单位制中,(江南博哥)力的主单位为N。
[单选题]2.金属在外力(静载荷)作用下,所表现的抵抗变形或破坏的能力称为()。
A.强度B.刚度C.硬度D.韧性正确答案:A参考解析:金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
[单选题]3.单跨静定梁的内力计算,首先需求出静定梁()A.剪力B.弯矩C.拉力D.支座反力正确答案:D参考解析:单跨静定梁的内力计算,首先需求出静定梁支座反力[单选题]4.约束杆件对被约束杆件的反作用力,称为()。
A.压力B.弹性力C.约束反力D.支座反力正确答案:C参考解析:物体受到约束时,物体与约束之间存在着相互作用力,约束对被约束物体的作用力称为约束反力,简称反力。
[单选题]5.物体在力的作用下运动状态发生改变的效应称为力的()。
A.运动效应B.内效应C.变形效应D.拉升效应正确答案:A参考解析:物体在力的作用下运动状态发生改变的效应称为力的运动效应。
[单选题]6.按照力系中各力的作用线在空间中分布的不同形式,哪项不属于其分类()。
A.汇交力系B.平面力系C.平行力系D.一般力系正确答案:B参考解析:力系按照其中各力的作用线在空间中分布的不同形式,可分为汇交力系、平行力系和一般力系。
[单选题]7.作用于刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分和必要条件是()。
A.两力大小相等,作用于同一点上B.两力大小相等,方向相反,并作用于同一直线上C.两力大小相等,方向相反D.两力大小相等,方向相反,并作用于同一点上正确答案:B参考解析:作用与刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分和必要条件是:两个力大小相等,方向相反,并作用于同一直线上。
[单选题]8.作用于刚体上的力,可平移到刚体上的任意一点,但必须附加一力偶,附加力偶矩等于()。
A.原力对平移点的力矩B.原力对原点的力矩C.原力对任意点的力矩D.原力对0点的力矩正确答案:A参考解析:作用于刚体上的力,可平移到刚体上的任意一点,但必须附加一力偶,附加力偶矩等于原力对平移点的力矩。
工程力学知识总结工程力学是研究物体受力和运动规律的一门学科,它对于工程领域的发展和实践具有重要的作用。
在工程力学中,有许多基本概念和原理需要我们理解和掌握,下面我将就几个关键点进行总结。
一、静力学静力学是工程力学的基础,主要研究物体在平衡状态下受力的情况。
其中,最为重要的概念是力的平衡和向量的分解。
在工程实践中,我们经常需要分析物体受力平衡的问题,例如悬臂梁的计算、弹簧的力学特性等。
了解静力学原理,可以帮助我们更准确地预测物体在受力下的变形和破坏情况,从而做出合理的设计和决策。
二、动力学动力学是研究物体在受力下运动情况的学科。
在工程实践中,我们经常需要分析物体的加速度、速度和位移等动力学参数,来评估物体的运动特性和受力情况。
同时,动力学也与工程设计密切相关,例如汽车的制动距离计算、电梯的速度限制等都需要基于动力学原理进行分析和计算。
三、材料力学材料力学是研究材料受力和变形规律的学科。
在工程中,我们经常需要对各种材料的力学性能进行评估和分析。
例如,钢材的强度、混凝土的抗压能力、塑料的形变特性等都属于材料力学的范畴。
了解材料力学原理,可以帮助我们选择合适的材料,从而提高工程的可靠性和安全性。
四、结构力学结构力学是研究物体构件之间力学相互作用和受力特性的学科。
在工程设计中,往往需要设计各种强度合适、刚度满足要求的结构,而结构力学能够提供必要的分析工具和方法。
例如,房屋结构、桥梁设计、机械零部件等都需要依靠结构力学原理进行计算和分析。
了解结构力学原理,可以帮助我们做出合理的结构设计和优化。
五、流体力学流体力学是研究流体运动和受力规律的学科。
在工程领域中,流体力学的应用非常广泛,例如水力学、空气动力学等都属于流体力学的范畴。
在设计水利、空调、风力发电等工程时,我们需要对流体的流动特性和受力情况进行分析和计算。
熟悉流体力学原理,可以帮助我们更好地理解和控制流体的运动,从而提高工程的效率和可靠性。
综上所述,工程力学涵盖了静力学、动力学、材料力学、结构力学和流体力学等多个领域,它们共同构成了工程力学的基础和核心。
工程力学知识点总结工程力学是工程学的基础学科,涵盖了力学的基本原理和应用方法。
它在工程领域中起着重要的作用,为工程师提供解决各种问题的基础知识和技能。
在本文中,我们将对工程力学的一些重要知识点进行总结和讨论。
一、刚体力学刚体力学是工程力学的基础,它研究的是在受力作用下不产生形变的物体。
刚体受力分析的关键在于力的平衡和力的合成分解。
刚体平衡的条件是合力和合力矩都为零。
利用这些基本原理,我们可以解决各种静力学问题,如平衡杆、悬挂物体等。
二、力的作用原理力是工程力学中最基本的概念之一。
它描述了物体之间相互作用的效果。
力的作用原理包括牛顿第一、第二、第三定律。
牛顿第一定律指出物体会保持静止或匀速直线运动,除非有外力作用于其上。
第二定律描述了力和物体的加速度之间的关系,即F=ma。
第三定律说明了物体之间的作用力总是相互作用,大小相等、方向相反。
三、受力分析受力分析是工程力学解决问题的基础步骤。
通过确定作用在物体上的力的大小、方向和作用点,我们可以确定物体的运动状态和受力情况。
受力分析包括两种常见情况:平面力系统和空间力系统。
在平面力系统中,我们将力向量分解为水平和垂直分量,然后应用力的平衡条件进行计算。
在空间力系统中,我们需要考虑力的三个分量(x、y、z轴),并利用向量运算进行分析。
四、力的矩和力偶力的矩和力偶是描述力的作用效果的重要概念。
力的矩是力相对于某个点的偏转效果,它等于力的大小与力臂(力与参考点之间的垂直距离)的乘积。
力的矩可以产生力矩偶,力矩偶是相互作用的两个力的矩的代数和。
力的矩和力偶在结构力学分析和机械设计中有广泛的应用。
五、阻力和摩擦力阻力和摩擦力是物体与周围介质相互作用时存在的力。
阻力是物体与流体介质之间相互作用产生的力。
它的大小与物体的速度和介质的特性有关。
摩擦力是物体表面之间的相互作用力,它的大小与物体表面的粗糙程度有关。
阻力和摩擦力在流体力学和运动学中有重要的应用。
六、弹性力学弹性力学是工程力学中一个重要的分支,它研究的是物体在受力作用下的形变和应力。
工程力学知识点总结工程力学是研究物体在受力作用下的运动和静力平衡的一门学科。
它是工程学的基础课,通过研究物体的平衡状态、受力分析和运动规律,为设计和建造工程结构提供理论依据。
在工程力学中,有许多重要的知识点,下面将对其进行总结。
1. 基本力学概念在工程力学中,有几个基本的力学概念需要掌握。
首先是质点的概念,质点是指具有质量但没有尺寸的物体。
其次是力的概念,力是改变物体状态的推动或阻碍物体运动的作用。
另外,还有向量的概念,向量是具有大小和方向的量。
2. 受力分析受力分析是工程力学的重要内容,它主要研究物体所受到的各个力的大小、方向和作用点等。
受力分析的基本原理是牛顿第二定律,即物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。
通过受力分析,可以确定物体的平衡状态和运动规律。
3. 平衡条件在工程力学中,平衡是一个重要的概念。
平衡可以分为静力平衡和动力平衡。
静力平衡要求物体所受合力和合力矩都为零,而动力平衡要求物体所受合力和合力矩的矢量和等于零。
根据平衡条件,可以确定工程结构的稳定性和安全性。
4. 静力学静力学是研究物体在力的作用下的静力平衡问题的学科。
它包括受力分析、力的合成与分解、力的平衡条件等内容。
静力学是工程力学的重要基础,对于工程设计和分析具有重要的意义。
5. 动力学动力学是研究物体在力的作用下的运动规律的学科。
它包括质点的运动学和动力学、牛顿第二定律、力学能等内容。
通过动力学的研究,可以确定物体的运动规律以及所受的力和加速度之间的关系。
6. 弹簧力学弹簧力学是研究弹性物体受力和变形规律的学科。
弹簧力学主要涉及胡克定律、弹性势能、弹性系数等内容。
在工程力学中,弹簧力学是研究结构变形和力学性能的重要工具。
7. 梁的受力分析梁的受力分析是工程力学的重要内容,它研究物体所受的内力、外力和弯矩等。
梁的受力分析可以通过挠曲方程和受力平衡方程来进行。
根据梁的受力分析,可以确定梁的强度和刚度,为工程设计提供理论依据。
工程力学基础知识
第1篇 静力学
1、平面汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力等于零。
即:
∑∑==0,0y x F F
2、平面汇交力系简化的依据是平行四边形法则。
3、平面汇交力系可列2个独立方程,求解2个未知量。
4、在平面问题中力对点之矩不仅与力的大小有关而且与矩心位置
有关。
(方向:绕矩心逆正顺负)
5、合力矩定理:平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于
所有分力对于该点之矩的代数和。
6、力和力偶是静力学的两个基本要素。
7、平面力偶系的合成结果是一个力偶,汇交力系的合成结果是一
个力。
(注:力只能与力平衡;力偶只能与力偶平衡)
8、平面力偶系平衡的充要条件是:力偶系中各力偶矩的代数和为
零。
即 :∑=0i M
9、平面任意力系简化的依据是力线平移定理。
10、力线平移定理揭示了力与力偶的关系。
11、平面任意力系可列3个独立方程,求解3个未知量。
第2篇 材料力学
1、杆件的四种基本变形:轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲
2、为使杆件能正常工作应满足(三个考虑因素):强度要求、刚度
要求、稳定性要求。
3、材料力学对变形固体所做的四个基本假设:连续性假设、均匀
性假设、各向同性假设、小变形假设。
4、求内力的方法为截面法。
轴向拉压部分
5、轴向拉压的受力特点:外力合力的作用线与杆的轴线重合。
轴向拉压的变形特点:杆件产生沿轴线方向的拉伸或压缩。
6、轴向拉压杆横截面上的内力为轴力(符号N F ),该力产生正应
力σ,公式为:A
F N =σ,其中A 为横截面面积。
7、圣维南原理:应力分布只在力系作用区域附近有明显差别,在
离开力系作用区域较远处,应力分布几乎均匀。
8、低碳钢拉伸的四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局
部变形(颈缩)阶段。
9、衡量材料塑性的指标:伸长率和断面收缩率。
10、拉压杆强度计算的三类问题:
(1)校核: []σσ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛=max
max A F N (2)设计截面尺寸:A
F A N ≥ (3)确定许可荷载:[]A F ⋅≤σ
11、拉压杆变形: EA
Fl l =∆ 扭转部分
12、扭转时外力偶矩的计算公式:n P M k e 9549
=,其中k P 单位为kw ,n 单位为m in r 。
13、扭矩正负号判断:右手定则(具体见教材145页)。
14、切应力互等定理:单元体两个相互垂直的平面上的切应力成对
存在,且大小相等,同时指向或背离这两平面的交线。
15、在研究圆周扭转时切应力的计算公式及梁弯曲时正应力的计算
公式时应考虑:变形几何关系、物理关系、静力平衡关系。
16、圆周扭转切应力计算公式:p I T ρτρ=
最大切应力计算公式:t W T =
max τ 对于圆截面:324
d I p π= 163d W t π=
对于圆环截面:()()4
4
4413232αππ-=-=D d D I p , ()4
3
116απ-=D W t 其中α表示空心圆截面的内外径之比,即D d =
α 17、圆轴扭转时的变形:p
I G l T =ϕ,ϕ表示相对扭转角 18、圆轴扭转的强度条件:][m ax ττ≤=
p W T 刚度条件:][max max ϕϕ'≤='p
I G T ,ϕ'表示单位扭转角 弯曲部分
19、静定梁的三种基本形式:简支梁、外伸梁、悬臂梁。
20、载荷分类:集中载荷、分布载荷、集中力偶。
21、梁弯曲时截面的内力有:剪力s F 和弯矩M ,其符号规定(见
教材106页)。
22、控制截面:集中力、集中力偶作用点、分布载荷的起点和终点
处的横截面。
23、平面图形对通过其形心轴的静矩等于零。
24、矩形截面:123bh I z = 圆形截面:644
d I z π= 圆环截面:()
44164απ-=D I z
25、矩形截面:62bh W z = 圆形截面:323d W z π= 圆环截面()
43
132απ-=D W z 26、梁弯曲时的正应力计算: z I My =σ z
W M max max =σ 27、横力弯曲时梁横截面上的切应力:b
I S F z z S *=τ (各符号含义见教材198页) 28、最大切应力一般发生在中性轴上。
29、矩形截面最大切应力:A F S 23max =
τ
圆形截面最大切应力:A F S 34max =τ 工字型截面最大切应力:f s A F ≈
max τ,其中f A 表示腹板的面积 30、控制梁弯曲强度的主要因素是弯曲正应力。
31、提高梁强度的主要措施:
(1)合理设计梁的截面
(2)合理安排梁的载荷位置和支座的位置
(3)采用变截面梁或等强度梁
32、梁的变形大小用挠度和转角表示。