(整理)工程力学复习提纲
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工程力学复习提纲一、基本概念与术语1、平衡―物体相对于地面静止或作匀速直线运动的状态。
平衡力系――能使物体处于平衡状态的力系。
平衡条件――平衡力系所必须满足的条件。
2、约束――对物体运动起限制作用的周围物体3、约束反力――约束作用于被约束物体的力4、受力图――将物体所受的主动力和约束反力全部表示出来的图形。
5、二力杆:只在两点受力,且不计自重的平衡物体。
6、力系――同时作用于同一物体上的一组力。
7、平面汇交力系――力系中各力的作用线在同一平面内,且汇交于一点的力系。
8、合力投影定理――合力在任意轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。
9、二力平衡公理――作用于同一刚体上的二力使刚体平衡的必要与充分条件是:此二力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。
10、力系的简化――在保证作用效应完全相同的前提下,将复杂力系简化为简单力系。
11、力系的合成――是将一个力系简化成一个力,用一个力代替一个力系。
12、合力矩定理――合力对平面内任意一点之矩,等于所有分力对同一点之矩的代数和。
13、力偶――作用在同一物体上,大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力。
14、力偶的三要素――力偶矩的大小、转向和力偶的作用面的方位。
15、平面任意力系――力系中各力的作用线都处于同一平面内,既不全汇交于一点,又不全平行的力系。
16、力的平移定理――将作用于刚体上的力平移到刚体上任意一点,必须附加一个力偶才能与原力等效,附加力偶的力偶矩等于原力对平移点之矩。
17、主矢――原力系的主矢量简称。
它等于原力系中各分力的矢量和,但不是原力系的合力。
18、主矩―原力系中各力对简化中心之矩的代数和。
它也不是原力系的合力偶矩。
19、静不定问题――未知量的数目多于所能列出的独立方程的数目,所有未知量不能由静力学平衡方程完全解出的一类问题。
20、杆件――横向尺寸远小于纵向尺寸的构件21、外力――由其他物体施加的力或由物体本身的质量引起的力。
包括荷载和约束力。
工程力学复习提纲(本)一、填空题1.力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点三要素。
2.若刚体受两力作用而平衡,此两力必然大小相等、方向相反和作用在同一直线上3.约束力的方向总是与该约束所能阻止运动的方向相反。
4.柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动,而背离被约束物体,恒为拉力。
5.光滑接触面对物体的约束力,通过接触点,沿公法线方向,恒为压力。
6.活动铰链支座的约束力垂直于支座支撑面,且通过铰链中心,其方向待定。
7.受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。
8.合力在某坐标轴上的投影,等于其各分力在同一轴上投影的代数和。
9.画力多边形时,各分力矢量首尾相接,而合力矢量是从第一个分力矢量的起点指向最后一个分力矢量的终点10.如果平面汇交力系的合力为零,则物体在该力系作用下一定处于平衡状态。
11.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零。
12.力偶不能合成为一个力,力偶向任何坐标轴投影的结果均为零13.力偶对其作用内任一点的矩恒等于零力偶矩与矩心位置无关14.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。
这个力称为原力系的主矢,它作用在简化中心,且等于原力系中各力的矢量和;这个力偶称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。
15.平面任意力系的平衡条件是:力系的主矢和力系主矩分别等于零;平衡方程最多可以求解三个未知量。
16.求力在空间直角坐标轴上投影的两种常用方法是直接投影法和二次投影法。
17.已知力F的大小及F与空间直角坐标系三轴某、y、z的夹角α、、,求投影F某、Fy、Fz的方法称为直接投影法。
18.将空间一力先在某平面上分解成互相垂直二力,然后将其中之一再分解成另一平面上的互垂二力而求得该力互垂三投影的方法称为二次投影法。
19.重心是物体重力的作用点,它与物体的大小、形状和质量分布有关;形心是由物体的形状和大小所确定的几何中心,它与物体的质量分布无关;质心是质点系的质量中心;对于均质物体,重心与形心重合,在重力场中,任何物体的重心与质心重合。
一、静力学1.静力学基本概念(1)刚体刚体:形状大小都要考虑的,在任何受力情况下体内任意两点之间的距离始终保持不变的物体.在静力学中,所研究的物体都是指刚体。
所以,静力学也叫刚体静力学。
(2)力力是物体之间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态改变(外效应)和形状发生改变(内效应)。
在理论力学中仅讨论力的外效应,不讨论力的内效应。
力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点,因此力是定位矢量,它符合矢量运算法则。
力系:作用在研究对象上的一群力.等效力系:两个力系作用于同一物体,若作用效应相同,则此两个力系互为等效力系。
(3)平衡物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。
(4)静力学公理公理1(二力平衡公理)作用在同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件为等大、反向、共线。
公理2(加减平衡力系公理)在任一力系中加上或减去一个或多个平衡力系,不改变原力系对刚体的外效应。
推论(力的可传性原理)作用于刚体的力可沿其作用线移至杆体内任意点,而不改变它对刚体的效应.在理论力学中的力是滑移矢量,仍符合矢量运算法则。
因此,力对刚体的作用效应取决于力的作用线、方向和大小。
公理3(力的平行四边形法则)作用于同一作用点的两个力,可以按平行四边形法则合成。
推论(三力平衡汇交定理)当刚体受三个力作用而平衡时,若其中任何两个力的作用线相交于一点,则其余一个力的作用线必交于同一点,且三个力的作用线在同一个平面内。
公理4(作用与反作用定律)两个物体间相互作用力同时存在,且等大、反向、共线,分别作用在这两个物体上。
公理5(刚化原理)如变形物体在已知力系作用下处于平衡状态,则将此物体转换成刚体,其平衡状态不变。
可见,刚体静力学的平衡条件对变形体成平衡是必要的,但不一定是充分的。
(5)约束和约束力1)约束:阻碍物体自由运动的限制条件。
约束是以物体相互接触的方式构成的.2)约束力:约束对物体的作用。
约束力的方向总与约束限制物体的运动方向相反.表4.1-1列出了工程中常见的几种约束类型、简图及其对应的约束力的表示法。
工程力学复习大纲一、理论力学部分1、静力学的基本概念熟悉各种常见约束的性质,对简单的物体系能熟练地取分离体图并画出受力图。
刚体和力的概念刚体的定义、力的定义、三要素静力学公理静力学五大公理体系约束与约束反力自由体和约束体的定义、物体的受力分析和受力图画受力图2、平面任意力系掌握各种类型平面力系的简化方法,熟悉简化结果,能熟练地计算主失和主矩。
能熟练地应用各种类型的平面力系的平衡方程求解单个物体和简单物体系的平衡问题。
平面力系的简化力线平移定理,力系的简化平面力系简化结果分析合力、合力偶、平衡的条件平面任意力系的平衡方程物系的平衡问题的求解3、空间力系掌握空间任意力系的简化方法,能计算空间力系的主失和主矩。
能掌握常见类型的简单空间物体系的平衡问题,掌握计算物体重心的方法。
空间汇交力系汇交力系的平衡方程,空间力的分解空间力的矩空间矩的方向性,向量表示法空间力偶空间力偶的向量表示及等效性空间力系的简化力线空间平移,主矢、主矩简化结果分析合力、合力偶、力螺旋、平衡的条件空间力系的平衡方程方程的形式,求解空间约束空间力系平衡问题重心重心的定义、计算二、材料力学部分4、材料力学基本概念明确材料力学的任务,熟悉变形固体的基本假设和内力、应力、应变等概念,熟悉杆件的四种基本变形的特征。
变形固体的基本假设连续性、均匀性、各向同性的概念外力、内力、应力的概念外力、内力、应力的定义,截面法的应用变形与应变正应变、剪应变的定义,与变形的关系杆件变形的基本形式拉(压)、剪切、扭转、弯曲5、拉伸、压缩与剪切熟悉轴向拉、压的概念,熟练掌握截面法的应用,能绘制轴力图,掌握横截面和斜截面上应力的计算,熟悉材料拉压力学性能的测定;熟练掌握许用应力的概念和拉压强度条件的应用,掌握拉伸、压缩变形的计算,掌握虎克定律及拉压变形能、拉压静不定问题的计算,掌握材料的拉压实验;掌握剪切与挤压的概念及相应的实用计算,掌握剪切虎克定律。
轴向拉(压)的概念和实例轴向拉压对外力的要求轴向拉压横截面上的内力和应力轴力的计算,平面假设,应力的计算轴向拉压斜截面上的应力斜截面应力的计算,最大剪应力的位置材料拉伸时力学性质低碳钢、铸铁的拉伸曲线分析,塑性和脆性材料材料压缩时的力学性质低碳钢、铸铁的压缩曲线分析失效、安全系数和强度计算,许用应力,强度判别式的应用轴向拉压时的变形变形与应变的计算,泊松比,横向变形拉压静不定静不定的基本解法温度应力和装配应力利用静不定的解法剪切和挤压实用计算剪切变形的定义和要求,实用计算,挤压的计算6、扭转熟练掌握外力偶矩的计算和扭矩图的绘制,熟练掌握圆轴扭转时的强度条件应用。
《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。
第一章绪论一、基本概念力学:研究物质机械运动规律的科学。
力——是物体之间相互的机械作用,其效应是使物体的运动状态发生改变或形状发生改变(即变形)。
力使物体运动状态改变的效应,叫做力的外效应。
(理论力学研究)力使物体发生变形的效应,叫做力的内效应。
(材料力学研究)。
第二章刚体静力学基本概念与理论一、基本概念刚体:形状和大小不变,且内部各点的相对位置也不改变的物体。
平衡:是指物体相对于周围物体保持静止或作匀速直线运动。
质点:不计物体的自身尺寸,但考虑其质量力的性质:力是矢量;力可沿其作用线滑移而不改变对刚体的作用效果,所以力是滑移矢。
力的合成满足矢量加法规则。
力的三要素:大小、方向和作用点。
二、静力学公里P-51. 二力平衡公里:作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是这两个力大小相等、方向相反、并作用在同一直线上。
2. 加减平衡力系公理在作用于刚体的任意力系中,加上或减去平衡力系,并不改变原力系对刚体作用效应。
推论一力的可传性原理作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的效应。
(力是滑移矢。
)3. 力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
4. 作用与反作用公理两个物体间相互作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。
约束:限制物体运动的周围物体。
约束力:约束作用于被约束物体的力。
约束力性质:作用方向应与约束所能限制的物体运动方向相反。
约束类型:柔性约束;光滑面约束;滚动支座;固定铰链;固定端(插入端)约束(特点、约束反力的表示)物体的受力分析与受力图物体的受力分析包含两个步骤:(1)把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来,解除全部约束,单独画出该物体的图形,称为取分离体;(2)在分离体上画出全部主动力和约束反力,这称为画受力图。
一.概念类:1.理论力学部分:刚体,力,力的三要素,静力学公理的理解与应用,分力及合力,力矩,力偶,力偶矩,力的平移定理,合力矩定理,力系的平衡条件。
受力分析与受力图。
2.材料力学部分:⑴构件,荷载,强度,刚度,稳定性,材料的力学性质,弹性变形,塑性变形,基本假设,截面法,内力,应力,位移和应变,截面法求内力的步骤,弹性模量,抗拉(压)刚度,切变模量,比例极限,屈服极限,弹性极限,线应变,胡克定律,安全因数,许用应力。
切应力互等定理,梁,弯曲,平面弯曲,纯弯曲,中性层,中性轴,弯曲强度,弯曲刚度,梁的支座约束,静定结构,超静定结构。
列剪力方程,弯矩方程,画剪力图,弯矩图,(两图要对应,特殊点的值要标出,正负号)弯矩、剪力与分布荷载的微分关系。
叠加原理。
梁的合理截面形状。
位移,挠度,转角,积分法求位移,莫尔法求位移,叠加法求位移。
提高梁刚度的措施。
压杆稳定,压杆失稳,临界力,临界压力,临界应力,欧拉公式的适用范围,相当长度,柔度(长细比),稳定因数φ。
提高压杆稳定性措施。
⑵.杆件变形各基本形式的强度条件,刚度条件。
研究内应力分布规律的三大条件。
应力分布规律,应力计算公式。
⑶.特别注意单位(量纲)的换算。
正负号规定。
3.结构力学部分:单位荷载法,力法,力法的基本结构,基本特点,确定超静定次数,力法方程的物理意义。
位移法,位移法典型方程的物理意义。
二、计算类:1.拉压杆受力分析,内力与应力计算,强度条件。
2.求支座反力,列剪力方程,弯矩方程,特别注意集中力作用处、集中弯矩作用处的剪力图与弯矩图。
弯矩图的凹向,特殊点的数值要标注。
3.梁的弯曲正应力公式及计算,正负应力,校核正应力强度。
4.积分法求梁的挠度,转角,特殊点的值,莫尔法,单位荷载法求位移。
工程力学第7版复习资料工程力学第7版复习资料工程力学是一门研究物体受力和运动规律的学科,它是建筑、土木、机械等工程学科的基础。
而学习工程力学的过程中,复习资料是不可或缺的辅助工具。
本文将为大家介绍一些关于工程力学第7版的复习资料,帮助大家更好地掌握这门学科。
1. 教材概述工程力学第7版是一本经典的教材,由苏州大学土木工程学院编写。
该教材系统地介绍了工程力学的基本理论和应用方法,内容丰富、结构清晰。
复习时,可以根据教材的章节和知识点进行有针对性的复习。
2. 重点知识点在复习过程中,重点掌握以下几个知识点是非常重要的。
2.1 静力学静力学是工程力学的基础,它研究物体在静止状态下的受力和平衡条件。
在复习时,要熟悉受力分析的基本原理,包括平衡条件、力的合成与分解、力矩等。
同时,还需要掌握常见结构物的静力学分析方法,如杆件受力分析、桁架结构的静力学分析等。
2.2 动力学动力学研究物体在运动状态下的受力和运动规律。
在复习时,要理解牛顿运动定律的基本原理,包括质点的运动学和动力学,以及刚体的运动学和动力学。
此外,还需要掌握基本的动力学分析方法,如质点的受力分析、刚体的平面运动分析等。
2.3 应力与应变应力与应变是工程力学中的重要概念,它们描述了物体受力时的变形情况。
在复习时,要了解应力和应变的定义和计算方法,包括正应力、剪应力、正应变、剪应变等。
同时,还需要掌握应力与应变的关系,如胡克定律、材料的线性弹性等。
2.4 弹性力学弹性力学是工程力学的重要分支,它研究物体在受力后的弹性变形和恢复情况。
在复习时,要了解弹性力学的基本原理,包括弹性力学模型、应力-应变关系、弹性体的力学性质等。
同时,还需要掌握常见结构物的弹性力学分析方法,如弹性梁的挠度计算、弹性体的应力分析等。
3. 复习方法在复习工程力学时,可以采用以下几种方法。
3.1 理论复习理论复习是复习的基础,要认真阅读教材,理解每个知识点的概念和原理。
可以通过做笔记、画思维导图等方式,帮助记忆和理解。
工程力学复习要点第1章1、力的平行四边形法则;二力的合成与分解;三力平衡汇交定理。
2、约束和约束反力:各种约束(包括后面提到的固定端约束)的约束反力的画法,还要注意规范地写出各力符号。
3、画受力图(重点)。
注意:要除去约束,取出分离体;正确判断出二力杆;不漏外力,不画内力;规范地标注力的符号。
(典型题:例1・1、1-2、1-3)第2章1、力在轴及平面上的投影。
注意力的正负。
2、力对点之矩,合力矩定理。
特别注意力矩的正负;注意正确求力臂;在力臂不易直接求时能灵活运用合力矩定理。
(典型题:例2.3、习题2.5、2-6)第3章1、汇交力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
2、灵活运用三力平衡汇交定理。
(典型题:例3-2、习题3-7、3-8)第4章1、力的平移定理及其逆运用。
注意力偶的方向。
2、平面一般力系(重点)。
平面一般力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
(典型题:例4-4、4-5)3、平面平行力系。
平面平行力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
注意分析临界情况。
(典型题:例4-6)4、物体系统的平衡(重点)。
多构件物体系统的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
(典型题:例4.8、4-9)第5章在考虑滑动摩擦时,物体系统的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
注意摩擦力的作用点、方向。
(典型题:例5-1 > 5-4)第6章1、简单空间力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
(典型题:例6.1、6-2)2、能计算简单组合图形的重心坐标。
(典型题:例6-4、6-5)1、用截面法求轴力。
注意不要死记公式(7-1),而要先画出截面受力图,列出平衡方程再求轴力;注意轴力要按正方向假设。
(典型题:例7.1)2、画轴力图。
特别注意:轴力图要对齐原结构图。
(典型题:例7.2)3、拉压正应力的计算。
注意确定危险截面;注意单位转换。
(典型题:例7-3、7-4)4、轴向拉压强度计算。
注意解题时要首先写出强度条件式(7-14),然后根据问题的类型(三种)写出具体公式,再代入数值求解。
工程力学重点总结笔记期末复习题库及答案习题答案一、重点总结1. 基本概念与原理- 力的概念:力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
- 力的合成与分解:力的合成是将多个力合成为一个力的过程;力的分解是将一个力分解为多个力的过程。
- 力矩的概念:力矩是力与力臂的乘积,表示力的旋转效应。
2. 受力分析- 静力学平衡条件:物体在静止状态下,所有力的合力为零,所有力矩的代数和为零。
- 受力分析的基本步骤:确定受力物体、分析受力情况、建立坐标系、列出平衡方程。
- 约束反力:约束反力是约束对物体的反作用力,其方向与约束的方向相反。
3. 力学原理- 应力与应变:应力是单位面积上的内力,应变是物体变形的程度。
- 材料的力学性能:弹性、塑性、强度、韧性等。
- 轴向拉伸与压缩:计算公式、应力与应变的关系、强度条件等。
4. 杆件受力分析- 梁的受力分析:剪力、弯矩、应力等计算方法。
- 桁架结构:节点受力分析、杆件受力分析、整体受力分析。
二、期末复习题库1. 选择题1.1 力是(A)。
A. 物体之间相互作用的结果B. 物体的重量C. 物体的运动状态D. 物体的速度1.2 以下哪个不是静力学平衡条件(D)。
A. 力的合力为零B. 力矩的代数和为零C. 力与力臂的乘积为零D. 力与速度的乘积为零2. 填空题2.1 力的合成遵循______原理。
2.2 材料的弹性模量表示材料的______性能。
3. 判断题3.1 力的分解是唯一的。
(×)3.2 轴向拉伸与压缩时,应力与应变呈线性关系。
(√)4. 应用题4.1 已知一简支梁,跨径为4m,受均布载荷q=2kN/m,求支点反力。
4.2 已知一矩形截面梁,截面尺寸为0.2m×0.4m,受集中载荷F=20kN,求梁的最大弯矩。
三、习题答案1. 选择题1.1 A1.2 D2. 填空题2.1 平行四边形2.2 弹性3. 判断题3.1 ×3.2 √4. 应用题4.1 支点反力:F1=5kN,F2=5kN4.2 最大弯矩:Mmax=10kN·m以下是工程力学重点总结笔记及期末复习题库的详细解析:一、基本概念与原理1. 力的概念:力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
《工程力学》期末复习提纲一、基本概念及基本知识(30分,题型包括填空、选择和判断题三种)1、了解工程静力学研究的核心内容和主线?2、掌握力、力对点之矩、力偶的概念及区别。
力在任一轴的投影及分力的区别。
3、掌握几种常见约束模型的约束力,能正确进行受力分析画受力图。
4、掌握平面力系的简化的最终结果和平衡条件(基本式、两矩式和三矩式),正确判断给定力系的平衡方程组是否必要和充分。
5、掌握平面力系平衡的静定和静不定的判别条件,会判别各结构的静定性及静不定次数。
理解摩擦力的概念。
6、掌握变形体静力学基本假设,截面法求内力及内力分量的正向规定,杆件的基本变形。
掌握轴向拉压的应力应变计算,正确绘制轴力图。
掌握轴向拉压斜截面上和正应力和切应力。
7、掌握材料的力学性能,强度指标及塑(延)性指标,不同材料的拉伸的σ-ε曲线。
8、掌握强度与刚度概念以及强度条件。
拉压杆的强度设计,剪切的强度条件及剪断条件,挤压的强度条件,掌握连接件的强度设计。
9、掌握圆轴扭转的扭矩及扭矩图画法,掌握扭转的切应力分布,切应力互等定理。
常见截面的极惯性矩和抗扭系数的计算,圆轴扭转的强度及刚度条件。
10、掌握梁的平面弯曲的内力及截面法作内力图。
掌握用平衡微分方程作梁的内力图(剪力图和弯矩图)的简捷画法,正确判断梁上载荷与剪图、弯矩图之关系。
梁的应力与强度条件,横截面上正应力与切应力的分布。
了解梁的变形(挠度和转角)。
二、基本计算与设计(70分)1、刚体静力学平衡(10分)解题要点:(1)进行受力分析,确定研究对象,画受力图。
(注意运用二力杆和三力平衡汇交定理)。
(2)列平衡方程,求解未知约束力。
(注意选取适当的座标系和矩心)(3)检查、验算。
2、轴向拉压求轴力及相对伸缩量(10分)解题要点:(1)求约束力(2)求内力,画轴力图(3)求各段应力及总伸长量。
3、圆轴扭转计算(10分)解题要点:(1)计算外力偶矩(如果给定则本步取消)(2)截面法求扭矩,画扭矩图。
《工程力学》期末复习提要[共5篇]第一篇:《工程力学》期末复习提要《工程力学》期末复习提要一课程说明《工程力学》是工程类专业学生必修的技术基础课。
它包含理论力学(静力学、运动学和动力学)和材料力学两部分内容。
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。
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;掌握物体运动的基本理论和运动状态分析方法。
本课程的文字教材选用西南交通大学应用力学系编著的《工程力学教程》,由高等教育出版社出版;二、基本内容、要求及学习要点第一部分静力学部分要点:掌握力、力系、力矩和力偶的概念;熟悉刚体受力分析,并能画出受力物体的受力图,熟悉力系合成的基本方法,掌握受力物体(汇交力系、力偶系、一般力系)平衡的条件,熟悉运用平衡方程求解未知力。
(一)静力学基础及要求1.基本概念:(1)了解力学中物体的概念;(2)了解力、力系、等效力系和合力的概念;(3)掌握在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;(4)掌握物体平衡的概念。
2.静力学公理:掌握静力学公理及其应用3.约束与约束反力(1)了解自由体、非自由体的概念;(2)掌握约束的概念、功能,约束反力的概念,以及约束反力的方向总是与它所限制的位移方向相反的概念;(3)了解柔索的约束功能,柔索约束反力的方向;(4)了解光滑面的约束功能,光滑面的约束反力的作用点及作用方向;(5)掌握光滑圆柱铰链约束的构成、简化图形、约束功能及约束反力;(6)掌握固定铰支座的概念、构成、简化图形、约束功能、约束反力及约束反力的指向;(7)掌握链杆(二力杆)的概念、约束反力的作用点及其作用线,能够应用二力杆的概念分析结构的受力;1(8)掌握固定端约束的概念、简化图形、约束功能及约束反力;*除柔索与光滑面约束可确定约束方向外,其余只确定约束力作用线,方向可假设。
《工程力学》综合复习资料 (部分题无答案)目录第一章 基本概念与受力图------------------13题第二章 汇交力系与力偶系------------------------6 题 第三章 平面一般力系------------------11题 第四章 材料力学绪论------------------------ 9 题 第五章 轴向拉伸与压缩---------------------12题 第六章 剪切----------------------------------7 题 第七章 扭转---------------------------------- 8 题 第八章 弯曲内力------------------------------ 8 题 第九章 弯曲强度------------------------------17题 第十章 弯曲变形------------------------------ 8题 第十一章 应力状态与强度理论-------------- 9题 第十二章 组合变形------------------------------10题 第十三章 压杆稳定------------------------------9题第一章 基本概念与受力图(13题)(1-1)AB 梁与BC 梁,在B 处用光滑铰链连接,A 端为固定端约束,C 为可动铰链支座约束,试分别画出两个梁的分离体受力图。
解答: (1)确定研究对象:题中要求分别画出两个梁的分离体受力图,顾名思义,我们选取AB 梁与BC 梁作为研究对象。
(2) 取隔离体:首先我们需要将AB 梁与BC 梁在光滑铰链B 处进行拆分,分别分析AB 与BC 梁的受力。
(3)画约束反力:对于AB 梁,A 点为固端约束,分别受水平方向、竖直方向以及固端弯矩的作用,BBCqmA点为光滑铰链,受水平方向、竖直方向作用力,如下图a 所示。
第一章绪论一、基本概念力学:研究物质机械运动规律的科学。
力——是物体之间相互的机械作用,其效应是使物体的运动状态发生改变或形状发生改变(即变形)。
力使物体运动状态改变的效应,叫做力的外效应。
(理论力学研究)力使物体发生变形的效应,叫做力的内效应。
(材料力学研究)。
第二章刚体静力学基本概念与理论一、基本概念刚体:形状和大小不变,且内部各点的相对位置也不改变的物体。
平衡:是指物体相对于周围物体保持静止或作匀速直线运动。
质点:不计物体的自身尺寸,但考虑其质量力的性质:力是矢量;力可沿其作用线滑移而不改变对刚体的作用效果,所以力是滑移矢。
力的合成满足矢量加法规则。
力的三要素:大小、方向和作用点。
二、静力学公里P-51. 二力平衡公里:作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是这两个力大小相等、方向相反、并作用在同一直线上。
2. 加减平衡力系公理在作用于刚体的任意力系中,加上或减去平衡力系,并不改变原力系对刚体作用效应。
推论一力的可传性原理作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的效应。
(力是滑移矢。
)3. 力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
4. 作用与反作用公理两个物体间相互作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。
约束:限制物体运动的周围物体。
约束力:约束作用于被约束物体的力。
约束力性质:作用方向应与约束所能限制的物体运动方向相反。
约束类型:柔性约束;光滑面约束;滚动支座;固定铰链;固定端(插入端)约束(特点、约束反力的表示)物体的受力分析与受力图物体的受力分析包含两个步骤:(1)把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来,解除全部约束,单独画出该物体的图形,称为取分离体;(2)在分离体上画出全部主动力和约束反力,这称为画受力图。
例题:P10-12 例1、例2例题:AB 梁与BC 梁,在B 处用光滑铰链连接,A 端为固定端约束,C 为可动铰链支座约束,试分别画出两个梁的分离体受力图。
(注意系统与单体受力分析的区别)答案:BF Bx F ByR CBqmAY AX AF By ′F Bx ′mA M APOABPN AOABN B练习:力的投影、合理投影定理力的合成:力的多边形法则;投影解析法力偶:作用在同一平面内,大小相等、方向相反、作用线相互平行而不重合的两个力。
力偶对任意点之矩等于力偶矩,力偶只能与力偶平衡。
平面力偶等效定理:在同一平面内的两个力偶,只要其力偶矩相等,则二力偶等效。
力偶性质:力偶矩矢是自由矢;合力偶矩等于力偶系中各力偶之矩的代数和。
力的平移定理:作用于刚体上的力可以平行移动到刚体上的任意一指定点,但必须同时在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶,其力偶矩等于原力对指定点之矩。
平面任意力系向面内任一点的简化结果,是一个作用在简化中心的主矢(原力系中各力的矢量和);和一个对简化中心的主矩(原力系各力对简化中心之矩的代数和)。
平面一般力系向一点简化时得到的主矢、主矩,与简化中心的选取有关的是主矩,无关的是主矢。
A 、B 两点的距离a=10cm ,P=15KN ,欲将P 力从B 点平移到A 点,得到的力 P′=__________,附加力偶矩m A =__________。
合力矩定理:合力对某点之矩等于其各分力对该点之矩的代数和。
☆第三章 静力平衡问题平面力系的平衡条件与平衡方程:1. 平面任意力系平衡的充分与必要条件是:力系的主矢和主矩同时为零。
即R′=0,M O =0 三种形式平衡方程的应用:⎪⎭⎪⎬⎫=∑=∑=∑0M 00O Y X ⎪⎭⎪⎬⎫=∑=∑=∑0M 0M 0B A X ⎪⎭⎪⎬⎫=∑=∑=∑0M 0M 0M C B A2. 平面平行力系的平衡方程及应用⎭⎬⎫=∑=∑0M 0O Y ⎭⎬⎫=∑=∑0M 0M B A2. 平面汇交力系的平衡方程及应用X=0Y=0∑∑ 3. 平面力偶系的平衡ΣM =0求解平面力系平衡问题的一般方法和步骤: 1.弄清题意,标出已知量2.画出整体受力图,建立投影坐标系()3.写出投影平衡方程和力矩平衡方程4.求解静不定问题(超静定问题):约束力的数目多于可写出的独立平衡方程数,则问题的解答不能仅由平衡方程获得。
简易起吊机构如图所示,重物吊在钢丝绳的一端,钢丝绳的另一端跨过定滑轮A,绕在绞车D的鼓轮上,定滑轮用直杆AB、AC支撑,定滑轮的直径很小,可忽略不计,设重物的重量W=2KN,其余各构件的自重不计,忽略摩擦,求直杆AB、AC所受的力。
(10分)例:如图所示,重力为G的球夹在墙和均质杆之间。
AB杆的重力为G Q=4G/3,长为l,AD=2l/3。
已知G、α=30°,求绳子BC和铰链A的约束反力。
解:①分别取球、AB杆为研究对象,画受力图(a)、(b)。
②列平衡方程并求解。
由图(a)∑F y=0 F ND sinα-G =0 (1)F ND =2G F T B 由图(b)F NE O F′ND ∑F x=0 F A x+F ND cosα - F T= 0 (2)∑F y=0 F A y- F ND sinα - G Q= 0 (3)F ND D∑M O(F)=0 (a)GF T l cosα –F ND2l/3 –sG Q inα l/2=0 (4)G Q解得:F A x AF A x=0.192G,F A y=2.33G,F T=1.92G F A y(b)练习:1、课后练习第9题。
2、求AB、AC杆的受力第四章变形体静力学基础(材料力学)黑体字部分自己查书补充完整材料力学研究的是关于构件的承载能力(强度、刚度和稳定性的问题)研究变形体的基本思路:外力分析→内力分析→应力分析→强度计算(刚度计算)对变形体的基本假设有均匀性、连续性、各向同性假设三个基本假设。
小变形的概念:荷载是引起静定结构产生内力的唯一因素。
内力:物体内部某一部分与相邻部分间的相互作用力,主要有轴力、剪力和弯矩。
工程力学求内力的最基本方法叫截面法。
某点的应力可分解为与截面垂直的分量正应力和与截面相切的分量剪应力。
内力的正负:轴力:作用于截面法向,拉为正压为负背离为正剪力:作用于截面切向,使物体顺时针转动为正反之为负。
弯矩:根据变形特点确定P241-图14.5计算内力方法:截面法截面法步骤:1.将所要计算截面截开;2.画出物体所受外力;3.在截面上代之以可能的内力;4.列平衡方程;5.求解,判断内力符号。
应力与应变的概念:P189五、轴向拉压与剪切挤压轴向拉压概念、轴力图、应力及强度计算、变形计算刚度是指构件抵抗变形的能力;强度是指构件抵抗破坏的能力。
画轴力图,例题及练习20KN50KN40KN(1)(+)(-)F N /KNx103020强度及变形的计算例1:钢制阶梯杆如图所示;已知轴向力F 1=50kN ,F 2=20kN ,杆各段长度L 1=120mm ,L 2=L 3=100mm ,杆AD 、DB 段的面积A 1、A 2分别是500mm 2和250mm 2,钢的弹性模量E=200GPa ,已知材材料的许用应力[σ]=120MPa 。
试校核杆的强度,并求阶梯杆的轴向总变形。
解:(1)、作轴力图:F N1= - 30KN ,F N2=F N3=20KN 。
②分段计算变形量。
本题按轴力、截面不同分为 AC 、BD 、CD 段计算。
F N△l AC =F N AC l AC /EA 1= =(-30)×120/200×103×500 20KN=-0.036×103m=-0.036mm +△l CD =F N BC l BC /EA 1= x =20×100/200×103×500 -=0.02×103m=0.02mm 30KN △l DB =F N CD l CD /EA 2= 图1-1阶梯杆=20×100/200×103×250=0.04×103m=0.04mm ③计算总变形量。
△l = △l AB + △l BD + △l CD =(-0.036+0.04+0.02)mm =0.024mm 校核杆的强度 σ1=F N1/ A 1=30×103/500=60 MPaσ2=F N2/ A 2=20×103/250=80 MPa <120MPa ∴强度足够例2、桁架如图所示。
已知杆AB 为圆截面钢杆,许用应力[]MPa 1701=σ;杆AC 是正方形截面木杆,边长mm a 73=,许用应力[]MPa 102=σ。
试校核AC 杆的强度,并确定杆AB 的直径。
解:1)、取铰链A 为研究对象,受力图如图所示,列平衡方程:AF BAF CAF=30KNyx30°KNX KNF 330F 0F 30cos F -060F 030sin F 0Y CA CABABA BA==+︒===-︒=∑∑,,F NBA =60KN ,F NCA = KN 330(2)根据强度条件校核AC杆,并设计AB杆的直径:[]223CAMPa 75.97310330σσ<=⨯= ∴AC 杆强度合格。
[][][]mm6.44917014.3106044F 4F A 311NAB21NABAB =⨯⨯⨯=≥≥≥σπσπσNABF d d练习:图示结构中杆AC 和杆BC 都是圆形截面直杆,其直径均为mm d 20=,材料为235Q 钢,许用应力为[]MPa 160=σ。
试确定作用于结点C 的许可荷载[]F 。
剪切与挤压的实用计算例:两块木板联接如图所示,已知b =100mm ,外力F =50KN ,木板的许用切应力[τj ]=1.5MPa ,许用挤压应力[σjy ]=12MPa 。
求尺寸a 和c 。
解:受力分析得:F Q =F ,F jy =F τj =F Q/ A j ≤[τ] A j=a×b≥ F j/ [τ]a≥F Q/[τ] ×b=50000/1.5×100=333mm σjy = F jy / A jy ≤[σjy ] ,A jy =b×c, c ≥= F p/ [σjy ]×b =50000/12×100=41.7mm练习:使用直径d=10mm 的铆钉铆接两块厚度δ=5mm 的钢板,铆钉的许用切应力[τj ]=60Mpa ,许用挤压应力[σjy ]=120Mpa ,确定铆钉的最大承载能力F 。
FFδδ参考答案:[][]12 4.716j jy j j j jjyjy F F FF A F KNF jy d F KNττσσδ==⎡⎤=≤⎣⎦≤⎡⎤=≤⎣⎦≤ ∴ F ≦4.71KN六、圆轴的扭转扭转角:任意两横截面间相对转过的角度。