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工程力学练习题PPT幻灯片课件

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工程力学第2章PPT课件

工程力学第2章PPT课件
解 （1）取球O为研究对象，画分离体受力图，如图2-9b。 这是一平面汇交力系。
（2）建立坐标系Oxy轴如图2-9b。 （3）列平衡方程，并求解：
-
29
第2章 平面汇交力系
F ix 0 F T G c6 o 0 s 0
FT 0.5kN
F iy 0 F N G si6n 0 0
FN0.86k6N
由F iy0,得
F BC F T1co 3 s0 F T2 co 6s 0 0
3 1 31 F B C F T 12 F T 2 2 G 2 G 2 2.3 7 k 2N
-
35
第2章 平面汇交力系
例2-6 在图2-11a所示的机构中，杆AB和BC长度相等，A、 B、C处均为铰链连接。在B铰链处作用一竖直力FP=1kN，向 下推动B点而使压块C向右压紧工件，已知压紧工件时，，不 计零件自重及各处摩擦，求工件所受压紧力。
解 （1）由于滑轮B上作用着已知力和未知力，故取滑轮B 为研究对象，画其受力图。滑轮受钢丝绳拉力FT1与FT2作用， 且FT1=FT2=G。滑轮同时还受到二力杆AB与BC的约束反力FBA 和FBC作用，滑轮在四个力作用下处于平衡，由于滑轮尺寸不计， 这些力可看作平衡的平面汇交力系，滑轮B的受力图如图2-10d 所示。
-
19
第2章 平面汇交力系
图2-6
-
20
第2章 平面汇交力系
2.2 平面汇交力系的平衡
2.2.1平面汇交力系平衡的几何条件
设物体在A点受到五个力F1、F2、F3、F4、F5组成的平面汇 交力系作用而处于平衡状态，如图2-7（a）所示。我们可以用
力多边形法则求得其中任意四个力（如F1、F2、F3、F4）的合 力FR1，则原力系（F1、F2、F3、F4、F5）与力系（FR1，F5） 等效，如图2-7（b）所示。由于原力系是平衡力系，故力系

工程力学例题ppt课件

工程力学例题ppt课件

解得
M A 10.37kN
11
例4-8
已知: P1, P2, P=2P1, r, R=2r, 200;
求: 物C 匀速上升时，作用于轮I
上的力偶矩M；轴承A，B处的
约束力.
解: 取塔轮及重物C,画受力图.
M B 0 Pr F R 0
解得 由
F
Pr R
10P1
Fr tan 200
F
解得 Fr F tan 200 3.64P1 12
解得
FBy 8kN
20
用截面法,取桁架左边部分.
M E 0 F1 1 cos 300 FAy 1 0
解得 F1 10.4kN(压)
Fiy 0 FAy F2 sin 600 P1 0
解得
F2 1.15kN(拉)
Fix 0 F1 F3 F2 cos 600 0
解得
5 8
P
Fiy 0 FEy P FA sin 450 0
解得
13 FEy 8 P
取DCE杆,画受力图.
MC 0 FDB cos 450 2l FK l FEx 2l 0
解得
FDB
32 8
P
(拉)
17
例4-11 已知: P=10kN,尺寸如图； 求: 桁架各杆件受力.
解: 取整体，画受力图.
xx FAB P b P b P 0
解得 FAB P(压） 29
例4-17 已知：q ,a ,M , 且M qa2, P作用于销钉B上；
求：固定端A处的约束力和销钉B对
BC杆,AB杆的作用力.
解：取CD杆，画受力图.
MD 0
a FCx a qa 2 0
得
1 FCx 2 qa

工程力学 习题课一PPT课件

工程力学 习题课一PPT课件

分力是矢量，投影是代数量。矢量 有大小（绝对值）、方向，代数量 的大小有正负。
在直角坐标系中，存在如下关系： 分力的大小等于投影的大小，方 FX X ,
向与投影的正负有关。
第29页/共55页
FY Y
[例2-6] 图示吊车架，已知P，求各杆受力大小。
解： 1 、 研 究 对 象 ： 铰链A
SAB A
外力：物体系统以外的其它物体给该系统的作用力。 一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能 不同。
第3页/共55页
6、整体受力图与部分受力图中同一个力的力符及方向必须一 致。 7 、正确判断二力构件。 8、受力图上，力符要用矢量表示。
第4页/共55页
受力图习题
[例2]图示结构，不计自重及摩擦，试画整 体及各构件受力图。
的平衡方程得
Fx 0, FA cos FC cos 45o 0
Fy 0, FA sin FC sin 45o 45o
W
cos 45o tan
4.24
kN
cos 45o
FA Fc cos 3.16 kN
其中，tan 1/ 3 是由图示几何关系得到的。
25
第25页/共55页
提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右
两部分梯子均有力作用，为什么在整体受 力图没有画出？
第5页/共55页
[例3]结构自重不计，试画结构整体及 各部件受力图。 （1）设轮C带销钉，此时杆AC、BC互 不接触，都与销钉（即轮C）接触， 杆AC、BC对销钉的作用力都作用在轮 C上。
第6页/共55页
第7页/共55页
2、几何法：
60°
P
S AC
S AB
SAC=P/sin600

工程力学03ppt精选课件

工程力学03ppt精选课件
衡 ， 则 局 部 也
.
3.1 平面力系的平衡条件和平衡方程
平衡条件： 力系的主矢和对任一点的主矩同时为零。
平衡力系： 满足平衡条件的力系。
平衡方程的基本形式：
n
F
' R
Fi 0
i 1
n
矢量形式
M O M O (Fi ) 0 i 1
.
改写为力的投影的形式：
n
F ix 0
i1
n
F iy 0
ΣFy ＝0，FAy－ql－P＝0
解得 FAy＝ql＋P 由 ΣMA＝0，
mA－ql2／2－Pl－m＝0 解得 mA＝ql2／2+Pl+m
.
平衡方程的其他形式: （1）二矩式方程
Fx 0 M A(F ) 0
M B (F ) 0
两矩心的连线与x投影轴不垂直
（2）三矩式方程
M A (F ) 0 M B (F ) 0
D
B
E P
Q
例题二： 一端固定的悬臂梁如图a所示。梁上作用均布荷载， 荷载集度为q，在梁的自由端还受一集中力P和一力偶矩 为m的力偶的作用。试求固定端A处的约束反力。
F Ax
F Ay
解： （1）取梁AB为研究对象。 （2）受力图及坐标系的选取 如图b所示。
（3）列平衡方程 由 ΣFx＝0，FAx＝0
例题四：图示结构 ，若 F P 和 l 已知，试确定四种情 形下的约束力
l A lC
l B
FP
l
l
A
B
l
M=FP l
C
l
l FP
A
B
D
C
.
l
l
A
B
D

【2024版】工程力学完整ppt课件

【2024版】工程力学完整ppt课件
FN FN
§1-4 物体的受力分析和受力图
一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选
择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和 公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力有：一类是主动力： 如重力,风力,气体压力等。
二类是被动力：即约束反力。
固定铰支座
上摆 销钉
下摆
固定铰支座
固定铰支座
铰
固定铰支座
中间铰 铰
中间铰 销钉
约束力表示： 简化表示：
4 活动铰支座（辊轴支座）
在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使 支座沿固定支承面滚动。
活动铰支座
上摆
销钉
滚轮
底板
活动铰支座
活动铰支座
其它表示
A B
FA A
FB B
FA
FB
C
FC C
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
∴ 三力 F1 , F2 , F3 必汇交，且共面。
公理4 作用力和反作用力定律
等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [例] 吊灯
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成 刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
二、受力图 画物体受力图主要步骤为：
[例1]
①选研究对象； ②去约束，取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。
FB
BG
FB
B
F D
FE
O
F D
W
FAy
D
FA
D
FD
A
FAx

[物理]工程力学(共56张PPT)

[物理]工程力学(共56张PPT)

Me
第七章
2. 薄壁圆筒的扭转
变形现象
在小变形的条件下，纵向水
平线变成了平行的斜直线
圆周线在变形后，大小、形 状及其间距保持不变，他们
仅仅绕圆筒轴线产生了相对 转动
第七章
2. 薄壁圆筒的扭转
➢ 由纵向线和圆周线组成的矩形变成平行四边 形，——称为剪切变形
➢ 相邻两圆周线的相对错动而倾斜的角度 ，称为
薄壁圆筒
Ip
r2dA2r3t A
Wt
Ip r
2r2t
第七章
3. 圆轴扭转时的应力与变形
圆轴扭转的变形
Байду номын сангаас
Me
Me
考虑如图所示在扭矩作
用下的圆轴。截取一长 度为dx的微元段，微元段 的相对转角为d ，则
T
d T dx
GI p
第七章
3. 圆轴扭转时的应力与变形
从而
l T dx
0 GI p
对于等截面圆轴，且扭矩 为常数时
MB
MC
d2
d1
A
B
C
l2
l1
截面C相对于截面B的扭转角BC为
BCGT1lIp11 8011092000.(50.005)4
32 1.22102 (rad)
故截面C相对于截面A的扭转角AC为
A CA BB C 0 .3 1 1 2 5 0 (ra ） d
第七章
4. 圆轴扭转时的强度和刚度计算
第七章
3. 圆轴扭转时的应力与变形
变形几何关系 ➢ 试验和理论表明圆轴扭转时，其变形和薄壁
圆筒相似。为此，作如下基本假设：
▪ 变形后，横截面仍保持为平面，其形状和大 小均不改变，半径仍为直线

工程力学ppt课件01(第一部分：第1-4章)


材料力学的性能分析
01
材料力学性能分析包括对材料的弹性、塑性、脆性、韧性 等性能的评估。
02
弹性是指材料在外力作用下发生形变，外力消失后能恢复 原状的能力；塑性是指材料在外力作用下发生形变，外力 消失后不能恢复原状但也不立即断裂的能力；脆性和韧性 则是描述材料在受力过程中易碎和抗冲击能力的性能。
03
力的分类
根据力的作用效果，可将力分为拉力、 压力、支持力、阻力、推力等。
静力学的基本原理
二力平衡原理
力的平行四边形法则
作用与反作用定律
三力平衡定理
作用在刚体上的两个力等大反 向，且作用在同一直线上，则 刚体处于平衡状态。
作用于物体上同一点的两个力 和它们的合力构成一个平行四 边形，合力方向沿两个力夹角 的角平分线，因为两个分力大 小不变，所以合力的大小也是 一定的。
材料力学性能分析对于工程设计和安全评估具有重要意义 ，是确定材料能否承受预期载荷并保持稳定性的关键依据 。
材料力学的应用实例
材料力学在建筑、机械、航空航 天、汽车、船舶等领域有广泛应 用。
例如，建筑结构中的梁和柱的设 计需要考虑到材料的应力分布和 承载能力；机械零件的强度和刚 度分析对于其正常运转和疲劳寿 命预测至关重要；航空航天领域 中，材料力学则涉及到飞行器的 轻量化设计以及确保飞行安全的 关键因素。
动力学的基本原理
牛顿第一定律
物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
物体受到的合外力等于其质量与加速度的乘积，即F=ma。
牛顿第三定律
作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
动力学的基本方法
动力学方程的建立
01
根据牛顿第二定律，建立物体运动过程中受到的合外力与加速

工程力学习题集PPT课件


答案：
5.对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，
工程上规定 0.2 作为名义屈服极限，此时相对应的
应变量为 0.2%。
（）
答案：
2021
13
四、计算
1.矿井起重机钢绳如图（a）所示，AB段截面积 A1 300mm2， BC段截面积 A2 400mm2，钢绳的单位体积重量 28kN / m3， 长度l 50m，起吊重物的重量 P 12kN，求：1）钢绳内的最大 应力；2）作轴力图。
答案：线性， 256mx
15 D3
或5.43
mx D3
，1/
2
。
max
2.圆截面杆扭转时，其变形特点是变形过程中横截面始 终保持（ ），即符合（ ）假设。非圆截面杆扭转时， 其变形特点是变形过程中横截面发生（ ），即不符合 （ ）假设。
答案：平面，平面假设，翘曲，平面假设。
2021
30
3.图（a）、图（b）所示两圆轴的材料、长度相同，扭
欲使则要求比值图示矩形截面纯弯梁受弯距作用梁发生弹性变形横截面上图示阴影面积上承担的弯距为maxmax图示横截面为等腰梯形的纯弯梁受弯距作用已知则最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力之比089089152335089089150335111111151665111111151665梁受力如图所示指kn定截面cdef上正确的值应为aknknbknkncknkndknkn15m15m15m111kn089kn2kn它们都是在2b2h的矩形内对称于y轴挖空一个面积为b的2b2b2b2h三判断题答案
N2
2P 1 3
0.732P拉杆b
2021
22
2）结构中各杆应满足各自强度条件
N1
N1

《工程力学》PPT演示课件


9
轴力正负号规定：
同一位置处左、右侧截面上内力分量必须具 有相同的正负号。
FN
FN
轴力以拉为正，以压为负。
10
三. 轴力图(FN —x )___表示轴力沿杆件轴线变化规律的图线。
如果杆件受到的外力多于两个，则杆
例题2-1
件不同部分的横截面上有不同的轴力。
A 1 B 2 C 3D
已知 F1=10kN；F2=20kN；
F1 F1 F1
FNkN
1 F2
2 F3 3 F4
F3=35kN；F4=25kN；
解：1、计算杆件各段的轴力。
FN1
AB段
Fx 0
F2
FN2
FN1F110kN
BC段
Fx 0 FN2F2 F1
FN3
FN2 F1 F2
F4
102010kN
10
25 CD段
Fx 0
FN3F425 kN
x
10
轴力图的特点：突变值 = 集中载荷
计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力
对所留部分而言是外力）。
8
例如： （一）、内力（截面法）
F
F
F
FN =F
F
Fx 0
FN F 0
FN=F
FN F
轴力——由于外力的作用线与杆件的轴线重合，所以轴向拉压杆
内力的作用线也必与杆件的轴线重合,因此,内力称
为轴力。用FN 表示。单位：牛顿（N）
+
II
150kN
II
100kN
100kN
50kN
II FN2
I FN1 FN1=50kN
I
100kN FN2= 100kN
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• 系等效。这是 B
。
• A．二力平衡原理 B．加减平衡力系原理
• C．力的可传递性原理D．作用与反作用定律
• 13．加减平衡力系原理适用于 A
。
• A．刚体 B．变形体 C．刚体和变形体 D．任意物体
11
• 14．力的作用点可沿其作用线在同一刚体内任意移动并不 改变其作用效果。这是 C 。
• A．二力平衡原理
。
• 3．对非自由体的运动所加的限制称为 约束反力 ；
约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势方 向 相反 ；约束反力由 主动 力引起，且随
• 主动力 改变而改变。
• 4．力对物体的作用效应一般分为
外
效应和
•
内
效应。
3
• 三、选择题： • 1．物体处于平衡状态，是指物体对于周围物体保持—D—。
• A．静止 B．匀速直线运动状态
• C．A和B D．A或B
• 2．在力的作用下绝对不发生变形的物体称为—B—。
• A．液体 B．刚体 C固体 D．硬物
• 3． D 不是力的三要素之一。
• A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用点 D．力的数量
• 4．力是—B—。
• A．标量 B．矢量 C．数量 D·A或B • 5．作用在刚体上的力是—B—。
12
• 17．作用与反作用定律适用于 C 。
• A．刚体
B．变形体
• C．刚体和变形体
D．A与B均不适用
• 18．力在正交坐标轴上的投影大小 C 力沿这两个轴 的分力的大小。
• A．大于 B．小于 C．等于 D．不等于
• 19．力在相互不垂直的两个轴上的投影大小 D 这两个轴的分力的大小。
力沿
• A．大于 B．小于 C．等于 D．不等于
B．加减平衡力系原理
• C．力的可传递性原理 D．作用与反作用定律
• 15．力的可传递性原理适用于 A
。
• A．刚体
B．变形体
• C．刚体和变形体
D．任意物体
• 16．两物体间的作用力与反作用力总是等值、反向、平行，
分别作用在这两个物体上。这是
D。
• A．二力平衡原理
B．加减平衡力系原理
• C．力的可传递性原理 D．作用与反作用定律
工程力学练习题
第一章 静力学基础知识和物体的受力分析
1
• 第一章 静力学基础知识和物体的受力分析 • 一、判断题 • 1．力对物体作用效果有两种，即使物体运动状态发生改变和使物体
形状发生改变。
• (对 )
• 2．作用于刚体上的平衡力系，如果作用到变形体上，这变形体也一
定平衡。 ( 错 )
• 3．作用于刚体上的力可在该刚体上移动而不改变其对刚体的运动效
应。 ( 错 ) • 4．两端用光滑铰链连接的构件都是二力构件。 ( 错 ) • 5．二力构件是指只有两点受力且自重不计的构件。 ( 对 )
2
• 二、填空题
• 1．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 。
• 2．所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考
系保持 静止或匀速直线运动状态
• C．一沿支承面法线方向的力 D．A+C
• 13．一般情况下，中间铰链约束的约束反力可用—A—来表 示。
• A．一对相互垂直的力 B．一个力偶
• C．A+B
D．都不对
• 14．图示三角拱，自重不计，若以整体为研究对象，以下 四图中正确的受力图是 A
6
• 1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。
解：
• A．定位矢量 B．滑动矢量 C．旋转矢量 D·双向矢量
• 6·刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、
• 反向、共线。这是—A—。
• A·二力平衡原理 • C·力的可传递性原理
B．加减平衡力系原理 D．作用与反作用定律 4
A • 7·二力平衡原理适用于——。
• A·刚体
B．变形体
• •
• 20．分力 D 合力。
• A．大于 B．等于 C．小于 D．不一定小于
13
• 21、刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力
等值、反向、共线。这是 A 。
• A．二力平衡原理
B．加减平衡力系原理
• C．力的可传递性原理
D．作用与反作用定律
• 22．刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用 线D 。
(对 )
9
• 4．作用力与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。 (错 )
• 5．力是滑移矢量，沿其作用线滑移不改变对刚体的作用 效果。 (对 )
• 6．力的可传性原理在材料力学中也实用。 (错 )
• 7．静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适 用于刚体。 (对)
• 8．同一平面上作用线互不平行的三个力作用而使刚体保 持平衡时，这三个力作用线必汇交于一点。 (对 )
• A．一沿光滑面切线方向的力 B．一个力偶
• C．一沿光滑面法线方向的力 D．A+C • 11．一般情况下，固定铰链约束的约束反力可用——A 来表
示。
• A．一对相互垂直的力 B．一个力偶
• C．A+B
D．都不对
5
• 12．一般情况下，可动铰链约束的约束反力可用—C—来表 示。
• A．一沿支承面切线方向的力 B．一个力偶
8．C·约刚束体反和力变的形方体向与该约束D所．能任限意制物的体运动方向——B 。
• A．相同 B．相反 C．无关 D．视具体情况而定 • 9．—D—属于铰链约束。
• ①柔性约束
②固定铰链约束
• ③活动铰链约束
④中间铰链约束
• A．①② B．②③ C．③④ D．②③④ • 10．一般情况下，光滑面约束的约束反力可用—C—来表示。
7
• 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 • (b) 半拱AB部分；
8
第二章 汇交力系
• 一、判断题 • 1．如果作用在刚体上的平面汇交力系的合力等于零，
即力多边形自行封闭，则此力系平衡。 (对) • 2．如图所示，刚体在A、B、C三点受F1、F2、F3三个
力的作用，则该刚体处于平衡状态。 ( 错 ) • 3．力多边形自行封闭是汇交力系平衡的几何条件。
• A．必汇交于一点 B．必互相平行
• C．必都为零 D．必位于同一平面内
• 9．三力平衡必汇交于一点。 ( 错 ) • 10．无论坐标轴正交与否，力沿坐标轴的分力值和投影值
均相同。 (错)
10
• 二、选择题
• 11．二力平衡原理适用于
A
。
• A．刚体
B．变于刚体上的任一力系上，加上或减去任一平衡 力系所得到的新力系与原力