工程力学(范钦珊)绪论

工程力学——课后练习题讲解教师张建平第一章静力学基础课后习题：1. P32习题1-12. P32习题1-23. P33习题1-8图a和b所示分别为正交坐标系Ox解：图（）：F分力：图与解图，两种情形下受力不同，二者的1-2a解图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过）：θ解图第二章力系的简化课后习题：1. P43习题2-12. P43习题2-23. P44习题2-4由作用线处于同一平面内的两个力F和习题图所示一平面力系对A(30)，B(0，图示的结构中，各构件的自重都略去不计。

1图2-4解习题）中的梁∑0,F0,1m习题3-3图解：根据习题3-3第三章附加习题课后习题：1. P69习题3-52. P69习题3-63. P70习题3-74. P71习题3-135. P71习题3-143-14 图示为凸轮顶杆机构，在凸轮上作用有力偶，其力偶矩确定下列结构中螺栓的指定截面Ⅰ－Ⅰ上的内力分量，，产生轴向拉伸变形。

，产生剪切变形。

如习题4-2图所示直杆A、C、B在两端A、B处固定，在C解：首先分析知，该问题属于超静定问题，受力图如图所示：试用截面法计算图示杆件各段的轴力，并画轴力图，单解：(a)题题－3一端固定另一端自由的圆轴承受四个外力偶作用，如5-3解：将轴划分为四个截面扭矩平衡方程im m 扭矩平衡方程+m3-3扭矩平衡方程5-5 试写出图中所示各梁的剪力方程、弯矩方程图3建立坐标系并确定两个控制面，如图左侧为研究对象：−=）取根据力平衡方程和弯矩平衡方程得出4ql弯矩方程：1解建立坐标系，并取两个控制面，如图ql ql1Q。

绪论理论力学运动机械运动运动变形机械运动 材料力学变形理论力学的局限性：¾¾相对论力学量子力学多数工程问题都是适用的。

z 远小于光速z 宏观20世纪以前 20世纪中例如：金茂大厦楼高420.5m共88 层中庭楼高492m 地上101层，地下3层上海环球金融中心台北101 (Taipei 101)楼高508 m地上101层，地下5层建筑高632m上海中心大厦哈利法塔楼高？(迪拜塔)828m紫峰大厦(Zifeng Tower)楼高450 m地上89层，地下3层浦东开发区桥面结构立柱与缆索桥面结构立柱与缆索上海南浦大桥垮塌前的大桥垮塌后的大桥法庭以外的问题力学素质的重要性简单力学问题高等力学问题脚上的力量假设人体重量为750N 3000N 3500N 4500N 6000N12500N•单跨双曲石拱桥•不用一根钢筋•一千四百多年依然能承受数吨汽车直道弯道连接直接连接缓和弯道长征火箭家族长征三号乙“神舟”五号载人飞船发射升空“神舟”七号载人飞船发射升空Space Shuttle Discovery发现号日挑战者号发射升空原因：O形密封圈泄漏。

日哥伦比亚号重返大气层时解原因：起飞时隔热泡沫塑料脱落，撞坏机翼。

交会对接神九飞船天宫一号太阳能电池帆板车头车身长江三峡工程荷兰拦海大坝坝宽？32公里力学¾¾z若已知推力和跑道可能长度，则需要多大的初速度和一定的时间间隔后才能达到飞离甲板时的速度。

z若已知初速度、一定的时间间隔后飞离甲板时的速度，则需要弹射器施加多大推力，或者确定需要多长的跑道。

目标与雷达之间的距离雷达方位角速度加速度。

《工程力学》学习指南（概要）工程力学是工科学生由基础理论过渡到专业基础的一门技术基础课程，也是学生学习分析工程问题的基础。

通过本课程的学习，掌握力、力偶、约束等基本概念和力系的简化/平衡等刚体静力学的基本理论与方法；了解材料的基本力学性能；掌握应力、应变等基本概念；具有杆件强度、刚度问题的基本分析和计算能力；了解强度、刚度、稳定性的概念和工程中构件的破坏形式及其控制设计准则。

通过本课程的学习，了解工程中分析处理问题的基本方法。

学生学习过程中注意在学习基本理论知识的同时，注重以课程学习为载体，努力培养分析问题解决问题的研究型思维，培养理论分析和实践的能力。

各章学习要点如下：第一章绪论了解力和运动的基本概念及静力学研究问题的基本方法。

注意理解力学与工程的密切联系，理解为什么力学课程是培养研究型思维的极佳载体。

第二章刚体静力学基本概念与理论本章是整个力学理论知识的关键基础，应特别理解和体会如何将复杂的工程问题进行简化，建立研究对象的受力分析模型，从而找到求解受力的方程（平衡方程）。

必须了解和掌握刚体、力和力偶的概念；熟练掌握约束的概念和类型，熟练掌握约束力的画法；熟练正确地对物体进行受力分析，并画出正确的受力图；掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法和平面汇交力系合成与平衡的解析法；了解和掌握平面力对点之矩的概念及计算；掌握平面力偶理论和应用；了解平面任意力系向作用面内一点简化和平面任意力系的简化结果分析；熟练掌握平面任意力系的平衡条件和平衡方程。

第三章静力平衡问题本章通过前面建立的平衡方程，体会平衡方程解决工程实际问题受力的方法。

必须理解物体系的平衡及静定和静不定问题概念；了解摩擦角和自锁现象，掌握考虑摩擦时物体的平衡问题的解法；掌握平面简单桁架内力计算；了解和掌握力对点的矩和力对轴的矩；了解和掌握空间任意力系向一点的简化及主矢和主矩和空间任意力系的简化结果分析；熟练掌握空间任意力系的平衡方程及应用举例；了解重心的计算方法。

材料力学习题集第1章引论1－1图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M。

关于固定端处横截面A －A上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。

A－A在(b-1)(a-1) (b-1)(a-2) (b-2)(c) (d)(c-2) (d-2)(e) (f)(e-1) (f-1)(e-2) (a) (b)(c) (d)(a-1)(c-1) (d-1)(f-2)（b ）0=∑A M ，022R 2=⋅+⋅+⋅--l F l ql lql ql B ， ql F B 41R =（↑） 0=∑y F ，ql F A 41R =（↓）， 2R 4141ql l ql l F M B C =⋅=⋅=（＋） 2ql M A =（c ）0=∑y F ，ql F A =R （↑） 0=∑A M ，2ql M A =0=∑D M ，022=-⋅-⋅+D M lql l ql ql（d ）0=∑B Mql F A 45R =（↑） 0=∑y F ，ql F B 43R =（↑）0=∑B M ，22l qM B =0=∑D M ，23225ql M D = （e ）0=∑y F ，F R C = 00=∑C M ，0223=+⋅+⋅-C M lql l ql0=∑B M ，221ql M B =0=∑y F ，ql F B =Q2max ||ql M =（f ）0=∑A M ，ql F B 21R =（↑）0=∑y F ，ql F A 21R =（↓）0=∑y F ，021Q =-+-B F ql ql0=∑D M ，042221=+⋅-⋅D M ll q l ql281ql M E =∴ ql F 21||max Q =2－5 试作图示刚架的弯矩图，并确定max ||M 。

解： 图（a ）：0=∑A M ，02P P R =⋅-⋅-⋅l F l F l F B P R F F B =（↑）0=∑y F ，P F F Ay =（↓） 0=∑x F ，P F F Ax =（←）弯距图如图（a-1），其中l F M P max 2||=，位于刚节点C 截面。

《工程力学》课程专升本考试大纲2012年版本第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《工程力学》课程是土木建筑及工程管理类专业的一门重要技术基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握构件的受力分析和平衡规律，对构件的强度、刚度和稳定性问题有明确的概念，具有一定的分析和计算能力，能解决简单的建筑工程中的力学问题，为学习后继课程打下必要的理论基础。

二、课程目标与基本要求本课程的设置目标是使学生通过学习，掌握静力学和材料力学两部分内容的基本概念、基本定律和原理及具备一定的分析、计算能力。

课程的基本要求如下：1、熟悉静力学的基本概念、公理、推论和定理。

2、掌握各种约束及约束反力的性质和特点，会画单个构件及物体系统的受力图。

3、掌握各种力系的简化和平衡问题的计算，着重解决物体的平衡问题。

4、理解材料力学的基本概念和有关的定律和定理。

掌握轴向拉压、剪切、扭转和弯曲的四种基本变形的强度和刚度计算，着重解决强度计算。

5、了解点的应力状态的概念和内容，理解强度理论的知识，能初步解决组合变形的强度计算。

6、掌握压杆稳定问题的基本概念和计算。

三、与本专业其它课程的关系本课程要求考生具有一定的数学和物理基础，并有较强的分析和计算能力。

先修课程为：《高等数学》、《大学物理》第二部分考核内容与考核目标第一篇静力学第一章静力学基本概念与物体的受力分析一、学习目的与要求了解工程力学的研究对象、内容及研究方法，掌握静力学的基本概念和理论，了解各类型约束的特点，能正确地对单个物体和物体系统进行受力分析，并画出其受力图。

二、考核知识点和考核目标1、画单个构件或整体的受力图第二章汇交力系一、学习目的与要求理解力的可传性原理以及在直角坐标轴上的投影方法,掌握求汇交力系合成与平衡的几何法和解析法。

二、考核知识点与考核目标1、计算平面汇交力系的平衡问题第三章力偶系一、学习目的与要求理解力矩的概念和计算，理解力偶的性质和特点，能求解力偶系的合成与平衡问题。