工程力学-1-静力学基础知识
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工程力学知识点详细总结
工程力学是研究物体受力和变形规律的学科,它是工程学的基础学科之一。在工程实践中,我们经常需要对结构物体的力学特性进行分析和计算,以保证结构的安全可靠。因此,工程力学的理论和方法在工程设计和施工中起着不可替代的作用。本文以静力学、动力学和固体力学为主要内容,详细总结了工程力学的相关知识点。
一、静力学
1.力的概念和分类
力是引起物体产生加速度的原因,根据力的性质和来源可以将力分为接触力和场力。接触力是通过物体的静止接触面传递的力,包括摩擦力、正压力和剪切力等;场力是由物体之间的相互作用所产生的力,包括重力、电磁力和引力等。
2.受力分析
受力分析是研究物体受力情况的一种分析方法,通过分析物体受力的大小、方向和作用点,可以确定物体的平衡条件和受力状态。在受力分析中,可以应用力矩平衡、受力图和自由体图等方法来分析物体的受力情况。
3.力的合成和分解
力的合成和分解是将若干个力按照一定规律合成为一个合力,或者将一个力分解为若干个分力的方法。通过力的合成和分解,可以简化受力分析的过程,求解物体的受力情况。
4.平衡条件
平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。根据平衡的要求,可以得出物体的平衡条件,包括受力平衡和力矩平衡。在分析物体的平衡条件时,可以应用力的合成和分解、力矩平衡等方法进行求解。
5.杆件受力分析
杆件受力分析是研究杆件受力情况的一种分析方法,通过分析杆件受力的大小、方向和作用点,可以确定杆件的受力状态。在杆件受力分析中,可以应用正压力、拉力和剪力等概念进行求解。
6.梁的受力分析
梁是一种常见的结构构件,受到外部加载作用时会产生弯曲变形。梁的受力分析是研究梁受力情况的一种分析方法,通过分析梁受到的弯矩和剪力的分布规律,可以确定梁的受力状态。在梁的受力分析中,可以应用梁的静力平衡和弯矩方程等方法进行求解。
7.静力学原理 静力学原理是研究物体力学特性的基本原理,包括牛顿定律、平衡条件和力的合成分解定理等。在应用静力学原理进行受力分析时,可以根据物体的受力情况应用相应的原理进行求解。
考题易考知识点
1
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:
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 :
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。 考题易考知识点
2
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),该力产生正应力,公式为:,其中为横截面面积.
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:
(2)设计截面尺寸:
(3)确定许可荷载:
11、拉压杆变形:
工程力学基础知识
工程力学是研究物体在外力作用下如何响应的科学,它在建筑、机械、航空航天、汽车制造等行业中扮演着至关重要的角色。工程力学基础知识包括静力学、动力学、材料力学、流体力学等几个方面,以下是对这些基础知识的简要介绍。
静力学是研究物体在平衡状态下受力分析的学科。它主要关注力的平衡条件,即物体在受到多个力的作用时,如何保持静止或匀速直线运动。静力学的基本原理包括力的合成与分解、力矩、力偶、平衡方程等。在实际应用中,静力学帮助工程师分析结构在静止状态下的受力情况,确保结构的稳定性和安全性。
动力学则研究物体在力的作用下如何运动。它包括刚体动力学和质点动力学两个分支。刚体动力学研究的是质点系或刚体在力的作用下的运动规律,而质点动力学则关注单个质点的运动。动力学的基础概念包括位移、速度、加速度、动量、动能、势能和能量守恒定律。在工程设计中,动力学知识用于预测和控制物体的运动,确保机械系统的性能和可靠性。
材料力学是研究材料在外力作用下如何变形和破坏的学科。它涉及到材料的弹性、塑性、断裂等性质。材料力学的基础内容包括应力、应变、胡克定律、弹性模量、屈服强度、断裂韧性等。工程师利用材料力学的知识来选择合适的材料,设计出既经济又耐用的结构。
流体力学研究流体(液体和气体)在外力作用下的运动规律。它包括流体静力学和流体动力学两个部分。流体静力学关注流体在静止状态下的压力分布,而流体动力学则研究流体在运动时的动力学行为。流体力学的基础概念包括流体的连续性方程、伯努利方程、纳维-斯托克斯方程等。在工程实践中,流体力学对于设计流体输送系统、水力发电、航空航天等领域至关重要。
综上所述,工程力学基础知识是工程领域中不可或缺的一部分,它为工程师提供了分析和解决实际问题的理论工具。通过对这些基础知识的深入理解和应用,工程师能够设计出更加安全、高效和经济的工程结构和系统。
第三版工程力学(大连理工大学出版社)第一、二章知识点总结
教材主编:邹建奇、李妍、周显波
第一篇 静力学
第一章 静力学基本知识
1. 力的三要素:大小、方向、作用点。
2. 力的平衡:二力平衡、三角形法则与平行四边形法则。
3. 约束与约束力:
(1)光滑接触面约束: (2)柔体约束:
(3)光滑铰链约束:①固定铰链;②可动铰链。
(4)链杆约束:
(5)轴承约束:①向心轴承;②止推轴承。
4.画受力图步骤:
(1)确定研究对象,将其从周围物体中分离出来,并画出其简图,称为画分离体图。研究对象可以是一个,也可以由几个物体组成,但必须将它们的约束全部解除。
(2)画出全部的主动力和约束力。主动力一般是已知的,故必须画出,不能遗漏,约束力一般是未知的,要从解除约束处分析,不能凭空捏造。
(3)不画内力,只画外力。内力是研究对象内部各物体之间的相互作用力,对研究对象的整体运动效应没有影响,因此不画。但外力必须画出,一个也不能少,外力是研究对象以外的物体对该物体的作用,它包括作用在研究对象上全部的主动力和约束力。
(4)要正确地分析物体间的作用力与反作用力,当作用力的方向一经假定,反作用力的方向必须与之相反。当研究对象由几个物体组成时,物体间的相互作用力是内力,也不必画,若想分析物体间的相互作用力必须将其分离出来,单独画受力图,内力就变成了外力。
第二章 力系的简化与平衡
章节复习框架
平面力系
1. 平面汇交力系
(1)几何法--力多边形法则:依据了的平行四边形法则或三角形法则(如图示例所示)。
推广到由n个力组成的平面汇交力系,可得如下结论:平面汇交力系的合力是将力系中各力矢量依次首尾相连得折线,并将折线由起点向终点作有向线段,该有向线段(封闭边)表示该力系合力的大小和方向,且合力的作用线通过汇交点。表达式为 :iRFF
(2)解析法:
①在力F所在的平面内建立直角坐标系Oxy,x与y轴的单位矢量为i、j,有力的投影定义可得。