工程力学(静力学与材料力学)公式整理
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轴向拉伸与压缩正应力ζ=F N/A正应变ε=Δl/l (无量纲)胡克定律Δl=F N l/EA EA为抗拉(压)刚度ζ=Eε E为弹性模量泊松比ν=【ε’/ε】横向比纵向刚度条件:Δl=F N l/EA <=[Δl] 或δ<=[δ]先计算每段的轴力,每段的Δl加起来即为总的Δl注意节点是位移 P151拉压超静定:1按照约束的性质画出杆件或节点的受力图2根据静力平衡列出所有独立的方程3画出杆件或杆系节点的变形-位移图4根据变形几何关系图建立变形几何关系方程,建立补充方程5将胡可定律带入变形几何方程,/得到解题需要的补充方程6独立方程与补充方程联立,求的所有的约束力剪切1剪切胡克定律η=GγG~MPa为剪切弹性模量,γ为切应变(无量纲)2 G=E/2(1+ν)ν泊松比3剪切与挤压实例校核铆钉的剪切强度单剪(两层板)η=Fs/As =F/A F为一个方向的拉力双剪(三层板)η=Fs/As =F/nA n整块板上所有的铆钉校核铆钉的挤压强度挤压ζc=Fc/Acζc=Fc/nAc=F/ntd n为对称轴一侧的铆钉数校核板(主板、盖板)的抗拉强度ζ=F/A=F/t(b-nd)<<[ζ] n 为危险截面上的铆钉数1外力偶矩:T=9550 N k / n ( N k~kw,n~r/min)2扭矩Mn = T (Mn~N*m) 判断方向,右手螺旋定则,向外为正,内为负3扭矩图4切应变、剪切角γ= θ*ρ(θ为单位扭转角)5切应力:ηρ=G*γρ=Gρθ扭转角公式:dψ=Mdx/GIp6θ=Mn/G*Ip 刚度校核公式Ip~mm4 极惯性矩, 与截面形状有关,GIp 抗扭刚度,θ~rad/m7ηmax=Mn/Wp=Mnρ/Ip 强度校核公式Wp~mm3抗扭截面模量,与截面形状有关8 Ip 和Wp 的计算:实心圆截面: Wp = ПD3/16 Ip = ПD4/32空心圆截面:Wp = ПD3(1-α4)/16 Ip = ПD4(1-α4)/32薄壁圆截面:Wp = 2Пr02t r0=D0/2=D/2 Ip = 2Пr03t9 扭转角θ= Mn*l/G*Ip (l为杆长)θ~rad/m10 自由扭转截面周边的切应力方向与周边平行,角点出切应力为0ηmax=Mn/αhb2 长边中点处θ=Mn/βGhb3 b为短边,h为长边,αβ为相关系数无论是扭转强度,还是扭转刚度,圆形截面比正方形截面要好。
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。
材料力学公式汇总材料力学是研究物质在受力作用下的变形和破坏规律的科学。
在材料力学中,有一些重要的公式常被用来描述材料的力学性能。
下面是一些常见的材料力学公式的汇总。
1. 应力(Stress)的公式:应力是单位面积上的力,通常用σ表示。
常见的应力公式有:①弹性应力公式:σ=Eε其中,σ为应力,E为杨氏模量,ε为材料的应变(strain)。
②纵向应力公式:σ=P/A其中,σ为纵向应力,P为作用在材料上的纵向力,A为材料的受力面积。
③剪切应力公式:τ=F/A其中,τ为剪切应力,F为作用在材料上的剪切力,A为材料的受力面积。
2. 应变(Strain)的公式:应变是物体的变形程度,通常用ε表示。
常见的应变公式有:①纵向应变公式:ε=δL/L其中,ε为纵向应变,δL为物体的纵向位移,L为物体的原始长度。
②剪切应变公式:γ=δθ其中,γ为剪切应变,δθ为物体的剪切角。
③ 体积变形(Poisson's Ratio)公式:ν = -ε_lat / ε_long其中,ν为体积变形,ε_lat为横向应变,ε_long为纵向应变。
3. 弹性模量(Elastic Modulus)的公式:弹性模量是衡量材料抵抗应变的能力,常见的弹性模量公式有:① 杨氏模量(Young's Modulus):E=σ/ε其中,E为杨氏模量,σ为应力,ε为应变。
② 剪切模量(Shear Modulus):G=τ/γ其中,G为剪切模量,τ为剪切应力,γ为剪切应变。
③ 体积模量(Bulk Modulus):K=-∆V/V/∆p其中,K为体积模量,∆V为体积的变化量,V为原始体积,∆p为压力的变化量。
4. 破坏强度(Ultimate Strength)的公式:破坏强度是材料能够承受的最大应力,常见的破坏强度公式有:① 抗拉强度(Tensile Strength):σ_max = F_max / A其中,σ_max为抗拉强度,F_max为材料所能承受的最大拉力,A为受力面积。
工程力学公式大全第一章:力矩用符号MO(F)表示。
即力矩矢量描述力得转动效应ﻩ力矩矢量得模描述转动效应得大小,它等于力得大小与矩心到力作用线得垂直距离(力臂)得乘积,即为矢径r与力F之间得夹角。
平面力系得合力对平面上任一点之矩等于力系中所有得力对同一点之矩得代数与ﻩ或者简写成力偶矩第二章:一主矢:有任意多个力所组成得力系(F1,F2…Fn),得矢量与:二主矩:力系中所有得力对同一点O之矩得矢量与用表示:ﻩ空间任意汇交系在oxyz坐标中投影表达式:对于空间任意力系主矩得分量表达式为第三章静力学平衡问题平面一般力系得平衡方程:其她形式:(1)(2)空间力系得平衡条件:力系得主矢与对任一点得主矩均为零第四章:正应力切应力变模量、第五章总结公式:1。
正确画出轴力图,计算出各个截面得轴力2、注意拉压变形以及拉压产生得正应力与切应力其中最大正应力发生在垂直于轴线处σα=pα=σ0cosα最大切应力发生在与轴线成45°角时τα= pα=σ=根据胡克定律σ=Eε得拉压变形∆l=(其中EA为拉压刚度)=∆b/b泊松比μ=-强度校核σmax<[σ]同时拉压变形满足叠加原理、可以通过拉压变形建立变形协调方程,解决拉压静不定问题第六章:作用于构件得外扭矩与机器得转速、功率有关。
在传动轴计算中,通常给出传动功率P 与转速n,则传动轴所受得外加扭力矩M e可用下式计算:如果功率P得单位用马力(1马力=735。
5N•m/s),则剪切胡克定律当在弹性范围内加载时,剪应力与剪应变成正比:式中G I P—扭转刚度;I P—横截面得极惯性矩。
对于直径为 d 得实心圆截面对于内、外直径分别为d与D得圆环截面受扭圆轴得强度设计准则第八章1、弹性范围内得挠度曲线在一点得曲率在这一点处横截面上得弯矩、弯曲刚度之间关系:EI---------横截面得弯曲刚度2。
梁在弯曲变形后,横截面得位置将发生改变,这种位置得改变称为位移(dis pla ceme nt)。