工程力学复习提纲

第一章绪论—、基本看法力学：研究物质机械运动规律的科学。力一一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。（资料力学研究）。第二章刚体静力学基本看法与理论一、基本看法刚体：形状和大小不变，且内部各点的相对地址也不改变的物体。均衡：是指物体有关于周围物体保持静止或作匀速直线运动。质点：不计物体的自己尺寸，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见效，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-51.二力均衡公里：作用于刚体上的两个力均衡的必要和充分条件是这两个力大-小相等、方向相反、并作用在同向来线上。加减均衡力系公义在作用于刚体的任意力系中，加上或减去均衡力系，其实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。）力的平行四边形法规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.作用与反作用公义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，并沿同向来线分别作用在这两个物体上。拘束：限制物体运动的周围物体。拘束力：拘束作用于被拘束物体的力。拘束力性质：作用方向应与拘束所能限制的物体运动方向相反。拘束种类：柔性拘束；圆滑面拘束；转动支座；固定铰链；固定端（插入端）拘束（特点、拘束反力的表示）物体的受力分析与受力求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别出来，解除全部拘束，单独画出该物体的图形，称为取分别体；（2）在分别体上画出全部主动力和约束反力，这称为画受力求。例题：P10-12例1、例2例题：AB梁与BC梁，在B处用圆滑铰链连接，A端为固定端拘束，C为可动铰链支座约束，试分别画出两个梁的分别体受力求。（注意系统与单体受力分析的差异）FBxYAA练习:力的投影、合理投影定理力的合成：力的多边形法规；投影分析法力偶：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，力偶只能与力偶均衡。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搬动到刚体上的任意一指定点，但必定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获得的主矢、主矩，与简化中心的采纳有关的是矩，没关的是主矢」A、B两点的距离a=10cm,P=15KN，欲将P力从B点平移到A点，获得的力P'，附加力偶矩Am=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。☆第三章静力均衡问题平面力系的均衡条件与均衡方程:平面任意力系均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,MO=0三种形式均衡方程的应用:ZX=0IX=03MA1Y=0UMA=0，ZMBZMO=0UMB=0ZMc平面平行力系的均衡方程及应用3Y=0ZMA=0ZMO=0ZMB=0平面汇交力系的均衡方程及应用X=0Y=0平面力偶系的均衡SM=0求解平面力系均衡问题的一般 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和步骤:1.弄清题意，标出已知量2.画出整体受力求，建立投影坐标系()3.写出投影均衡方程和力矩均衡方程4.求解静不定问题(超静定问题)：拘束力的数目多于可写出的独立均衡方程数，则问题的解答不能仅由均衡方程获得。简单起吊机构以以下图，重物吊在钢丝绳的一端，钢丝绳的另一端超出定滑轮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，可忽视不计，设重物的重W=2KN，其余各构件的自重不计，忽视摩擦，求直杆AB、AC所受的力。（10分）量例：以以下图，重力为G的球夹在墙和均质杆之间。AB杆的重力为GQ=4G/3,长为I,AD=2l/3。已知G、a=30°求绳子BC和铰链A的拘束反力。解:①分别取球、AB杆为研究对象，画受力求（a）、（b）。②列均衡方程并求解。由图(a)XFy=OFNDSin-G=01()FND=2G由图(b)XFx=0FAX+FNDCOSo-FT=0(2)工Fy=0FAy-FNDsinaGQ=0(3)BMO(F)=0FTICOSaF—a(4)21/3—5GQin/2=0解得：FAX=0.192G,FAy=2.33G,FT=1.92G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（资料力学）黑体字部分自己查书补充完满资料力学研究的是关于构件的承载能力（强度、刚度和坚固性的问题）研究变形体的基本思路：外力分析一内力分析T应力分析一强度计算（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。小变形的看法：荷载是引起静定结构产生内力的独一要素。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重量正应力和与截面相切的重量剪应力。内力的正负：轴力：作用于截面法向，拉为正压为负背叛为正剪力：作用于截面切向，使物体顺时针转动为正反之为负。弯矩：依照变形特点确定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.列均衡方程；5.求解，判断内力符号。应力与应变的看法：P189五、轴向拉压与剪切挤压轴向拉压看法、轴力求、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。画轴力求，例题及练习50KN20KN20020(+)T(-)a30强度及变形的计算例1:钢制阶梯杆以以下图；已知轴向力Fi=50kN，F2=20kN，杆各段长度Li=120mm，L2=L3=100mm,杆AD、DB段的面积Ai、A2分别是500mm2和250mm2，钢的弹性模量E=200GPa,已知材资料的许用应力［b丰120MPa。试校核杆的强度，并求阶梯杆的轴向总变形。解：(1)、作轴力求：FNI=-30KN,FN2=FN3=20KN。②分段计算变形量。本题按轴力、截面不一样样分为AC、BD、CD段计算。IAC=FNACIAC/EAI=3=(-30)X120/200氷0X5003=-0.03610m=-0.036mmxlCD=FNBCIBC/EA1==20X100/200103X5003=0.0210m=0.02mm△IDB=FNCDICD/EA2=3Wm=0.04mm=20X100/200103X250=0.04③计算总变形量。△l=△IAB+△IBD+△ICD=(-0.036+0.04+0.02)mm=0.024mm校核杆的强度3b=FN1/A1=30X10/500=60MPa3(2=FN2/A2=20X10/250=80MPav120MPa???强度足够例2、桁架以以下图。已知杆AB为圆截面钢杆，许用应力匕丨-170MPa；杆AC是正方形截面木杆，边长a=73mm,许用应力tJ-lOMPa。试校核AC杆的强度，并确定杆AB的直径。A解：1)、取铰链A为研究对象，受力求以以下图，列均衡方程：3?kN'Y=0,FBAsin30-F=0FBA=60KN二X=0,-FBAcos30FCA=0FCA二30、3KNFNBA=60KN，FNCA=303KN（2）依照强度条件校核AC杆，并设计AB杆的直径30j3"03r1二CA29.75MPa:：打AAB?AC杆强度合格。2dFNABT_U460103二449.6mm3.14170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d=20mm,资料为Q235钢，许用应力为I-160MPa。试确定作用于结点C的赞同荷载FL剪切与挤压的合用计算例：两块木板联接以以下图,已知b=100mm，外力F=50KN，木板的许用切应力［T=1.5MPa,许用挤压应力［矽］=12MPa。求尺寸a和c。解：受力分析得：FQ=F,Fjy=FT=FQ/AjW[T]Aj=axbFj/a于Q/[Tc_=F[]T]xb=50000/1.5x100=333mmF/Ajy<[jy|,Ajy=bXc,(jy=jyp/[j]X=50000/12X00=41.7mm练习：使用直径d=10mm的铆钉铆接两块厚度S=5mm的钢板，铆钉的许用切应力［T=60Mpa，许用挤压应力［j］=120Mpa,确定铆钉的最大承载能力FFjFj10022232oe=nE/入=nX200XIQ/200=49.3MPaFer=a&rXA=oerXnX/4=49.3XnX/(4=139392N⑵校核压杆坚固性N=Fer/F=139392/20000=6.96>Nst坚固性足够。基本看法练习：一判断1、作用在一个刚体上的两个力均衡的充要条件是：等值、共线、反向。（V）2、力偶可以与一个力均衡。（X）3、作用与反作用定律合用于全部物体。（V）4、杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关，而与杆件的截面形状、资料没关。（V）5、关于塑性资料，极限应力常取资料的强度极限韦。（X）6、圆轴扭转时，横截面同一圆周上各点的切应力大小不全相同。（X）7、梁在纯曲折时，中性轴的正应力为零。（V）8、圆轴扭转时，横截面上的切应力是沿直径均匀分布的。（X）9、低碳钢在拉伸的过程中向来依照虎克定律。（X）10、拉压杆的横截面上的正应力是均匀分布的。（V）11、压杆总是在柔度（入最大的平面内第一失稳。（V）12、各向同性假设认为，资料内部各点的力学性质是相同的。（X）13、低碳钢在拉断时的应力为强度极限；二。(x)二、填空1、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相_重合。2、杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是均匀分布的。3、剪切的受力特点，是作用于构件某一截面两侧的外力大小__________相等__、方向相反、作用线相互平行且相距很近。4、剪切的变形特点是：位于两力间的构件截面沿外力方向发生相对错动________。5、在连接件上，剪切面的方向和外力方向平行，挤压面的方向和外力方向垂直_____。6、圆轴扭转时受力特点是：一对外力偶的作用面均垂直于轴的轴线，其转向相反____________。7、圆轴扭转时，横截面上切应力的大小沿半径呈_线性____规律分布。最大切应力在横截面的____外边缘处—处。8、梁发一世面曲折时，梁的轴线由直线变成纵向平面内的___曲线_______。9、轴向拉伸时最大切应力发生在__45_______度的斜截面上，在该截面上正应力和切应力_____相等_______。10、对称曲折时外力、外力偶均作用在梁的_纵向对称面—面内。纯曲折时梁的横截面上的内力只有________正应力____而无_________切应力_________。11、等截面梁内的最大正应力总是出此刻最大______弯矩_______所在的横截面上。12、直径、长度相同，而资料不一样样的两根圆轴，在相同的扭矩作用下，它们的扭转角不一样样。13、压杆总是在__________最大的平面内第一失稳。14、一给定均衡系统，若所能列出的独立的均衡方程的个数少于所求未知力的个数，则该问题属于_________②_______(①静定，②静不定)问题。15、冷作硬化可提高资料的比率极限；但塑性降低。16、作用在_刚体_上的力，可沿其作用线搬动到任意一点，而不会改变原力对该刚体的作用效应。此谓之力的可传性原理。17、圆轴扭转时受力特点是：杆件两端碰到两个大小相等，方向相反，作用面与轴线垂直的两个力偶。18、纯曲折时梁的横截面上的应力沿y轴呈__________分布，等截面梁内的最大正应力总是出此刻最大—弯矩绝对值______在的横截面上?19、二力杆所受的力沿着___作用点连线_____，且指向相反，与构件的形状_______。、______________________________________________________________________________合力投影定理是指合力在任一轴上的投影，等于各分力在同二轴上投影的代数和。__________________________、平面汇交力系的特点为各力作用线订交于一点。其均衡的充分必要条件为各力在任取二个坐标轴上投影代数和等于零。、力偶是指大小相等，方向相反，作用线平行的二个力。23、作用于刚体上的力，均可搬动到刚体上任一点，但必定同时附加一个=力偶__。24、梁在无分布载荷段，依照剪力、弯矩和分布载荷间的微分关系，可以确定该段剪力求为水平线，弯矩图是斜直线。25、作用在刚体上的二力均衡条件是大小相等，方向相反，沿同向来线作用。7、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相_重合。26、杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是均匀_____分布的。27、剪切的受力特点，是作用于构件某一截面两侧的外力大小相等、方向相反、作用线相互__平行___且相距很近。28、构件受剪时，剪切面的方向与两外力的作用线相一平行一。29、圆轴扭转时，横截面上剪应力的大小沿半径―半径方向呈线性_规律分布。三、选择1、力偶对物体的作用效应，决定于_D_______。A、力偶矩的大小；B、力偶的转向；C、力偶的作用平面；D、力偶矩的大小，力偶的转向和力偶的作用平面2、作用于一个物体上的力系，满足（A）条件，称为平面汇交力系。A、作用线都在同一平面内，且汇交于一点；B、作用线都在同一平面内，但不交于一点；C、作用线不在同一平面内，且汇交于一点；D、作用线不在同一平面内，且不交于一点。3、平面平行力系的独立均衡方程数目为（B）。A、1；B、2；C、3；D、4。4、平面力偶力系的独立均衡方程数目为（A）。a所示），正确的受力求是（D）。A、1；B、2；C、3；D、4。5、一重为G的直杆置于圆弧形器皿中（如图6、经冷作硬化后的塑性资料，那方面获得了提高？（C）A弹性模量、B、强度极限C、比率极限D、伸长率7、虎克定律应用的条件是（B）A、只合用于塑性资料B、应力不高出比率极限C、应力不高出佩服极限D、应力不高出弹性极限8、一根空心轴,其外径为D,内径为d,当D=2d时,其抗扭截面系数Wn为（C）A、1615d15dD、%4B、32c、32169、以下四种情况，哪一种称为纯曲折（C）A、载荷作用在梁的纵向对称面内；B、梁只发生曲折，不发生扭转和拉压变形。、卄面曲折时，梁得各个截面上只有弯矩而无剪力作用D、曲折变形时，梁的某截面上剪力为零。10、若是力FR是Fi、F2二力的合力，用矢量方程表示为FR=F什F2,则三力大小之间的关系为（A）。A必有C必有FR=FI+F2FR>Fi,FR>F2B不可以能有FR=FI+F2D可能有FRVFI,FRVF211、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（A）A、分别是横截面，45斜截面；B、都是横截面；°C、分别是45°斜截面，横截面；D、都是45°斜截面；12、资料的塑性指标有（C）A>c2和3B、CS和2C、b和2D、C和213、压杆属于修长杆，中长杆还是短粗杆，是依照压杆的（D）抵达断的。A、长度B、横截面尺寸C、临界应力D、柔度、欧拉公式合用的条件是，压杆的柔度（A、，_二E/；二pB、，_二.E/；「sC、■_二E/匚pD、J：、.』E/匚s15、矩形截面梁剪切曲折时，在横截面的中性轴处（A）A、正应力最大，剪应力为零；B、正应力为零，剪应力最大C、正应力和剪应力均最大；D、正应力和剪应力均匀为零。