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工程力学复习提纲
2012-12-24 | 阅:  转:  |  分享 
  
工程力学复习提纲

一,基本概念(填空,选择,是非题)

1,平衡;

平衡——物体的运动状态不变。它包括静止和匀速直线运动。

2,刚体;

所谓刚体是指这样的物体,在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。

3,力的定义;

力是物体之间相互的机械作用,这种作用的效果是使物体的运动状态发生变化,同时使物体的形状发生改变。

4,力的三要素;

力的大小。力的方向。力的作用点

5,力的基本公理与定律;

公理1力的平行四边形规则,公理2二力平衡公理公理3加减平衡力系公理公理4作用与反作用公理公理五刚化原理

推论1力的可传性原理推论2三力平衡汇交定理

6,力,分力,投影,合力;

若一个力系可用一个力等效替换,则该力叫合力;力系中的各力叫分力。

7,二力杆;

在两个力作用下保持平衡的构件称为二力杆件。二力杆可以是直杆,也可以是曲杆。

8,约束定义,自由体,非自由体,主动力,约束类型,约束反力方向;

约束——对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。

自由体——位移不受限制的物体。

非自由体——位移受到限制而不能作任意运动的物体。

除约束力外,非自由体上所受到的所有促使物体运动或有运动趋的力,称为主动力。

光滑接触表面约束柔性约束光滑铰链约束固定端约束

约束反力阻止物体运动的作用是通过约束与物体相互接触来实现的,因此它的作用点在相互接触处;它的方向必与该约束所能阻碍的位移方向相反。

9,载荷分类;

集中力、集中力偶和分布载荷。

10,平面汇交力系平衡几何与解析条件;

平面汇交力系平衡的必要与充分条件是:该力系的力多边形自行封闭,这是平衡的几何条件

平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:各力在作用面内两个任选的坐标轴上投影的代数和等于零。上式称为平面汇交力系的平衡方程。

11,力矩,力偶定义,特性;

力对点之矩(力矩)是一个代数量,它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积,它的正负可按下法确定:力使物体绕矩心逆时针转动时为正,反之为负。

平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有各分力对于该点之矩的代数和。

由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系,称为力偶

任一力偶可以在它的作用面内任意移转,而不改变它对刚体的作用。

(2)只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶对刚体的作用。

12,力偶三要素,平衡条件;

大小转向作用面

所谓力偶系的平衡,就是合力偶的矩等于零。因此,平面力偶系平衡的必要和充分条件是:所有各力偶矩的代数和等于零。

13,力的平移定理,合力距定理,一般力系的平衡方程的三种形式及使用附加条件;

定理:可以把作用在刚体上点A的力F平行移到任一点B,但必须同时附加一个力偶,这个附加力偶的矩等于原来的力F对新作用点B的矩。

平面任意力系的合力对作用面内任一点的矩等于力系中各力对同一点的矩的代数和。这就是平面任意力系的合力矩定理。











即:平面任意力系平衡的解析条件是:力系中所有各力在其作用面内两个任选的坐标轴上投影的代数和分别等于零,所有各力对任一点之矩的代数和等于零。上式称为平面任意力系的平衡方程。

二矩式











其中A、B两点的连线AB不能垂直于投影轴x。

由后面两式知:力系不可能简化为一力偶,只能简化为过A、B两点的一合力或处于平衡。再加第一条件,若AB连线不垂直于x轴(或y轴),则力系必平衡。

三矩式









其中A、B、C三点不能在同一条直线上。

由前面两式知:力系不可能简化为一力偶,只能简化为过A、B两点的一合力或处于平衡,再加第三条件,力系只能简化为过A、B、C三点的一合力或处于平衡,若三点不在同一直线上,则力系必平衡

14,静定与静不定定义;

在静力学中求解物体系统的平衡问题时,若未知量的数目不超过独立平衡方程数目,则由刚体静力学理论,可把全部未知量求出,这类问题称为静定问题。

若未知量的数目多于独立平衡方程数目,则全部未知量用刚体静力学理论无法求出,这类问题称为静不定问题或超静定问题。而总未知量数与总独立平衡方程数之差称为静不定次数。



15,桁架的定义,平面桁架的简化假设,零杆的寻找方法;

桁架是由杆件彼此在两端用铰链连接形成的几何形状不变的结构。桁架中所有杆件都在同一平面内的桁架称为平面桁架。桁架中的铰链接头称为节点。

为简化桁架计算,工程实际中采用以下几个假设:

(1)桁架的杆件都是直杆;

(2)杆件用光滑铰链连接;

(3)桁架所受的力都作用到节点上且在桁架平面内;

(4)桁架杆件的重量略去不计,或平均分配在杆件两端的节点上。

这样的桁架,称为理想桁架。





16,力对点的距与力对轴的距之间的关系;

力对点的矩矢在通过该点的某轴上的投影,等于力对该轴的矩。

17,摩擦定义,分类,摩擦角,自锁,斜面位a的自锁条件,三种摩擦系数的关系;

干摩擦流体摩擦滑动摩擦滚动摩擦

全约束力与法线间的夹角的最大值a称为摩擦角。

如果作用于物块的全部主动力的合力FR的作用线在摩擦角a之内,则无论这个力怎样大,物块必保持静止称为自锁.

斜面的自锁条件是斜面的倾角小于或等于摩擦角。因此螺纹的自锁条件是b(斜面的倾角)<=摩擦角a



18,重心,形心区别及其求解方法;

不论物体如何放置,其重力的合力的作用线相对于物体总是通过一个确定的点,这个点称为物体的重心。

均质物体的重心就是几何中心,即形心。

1)分割法2)负面积法

19,材料力学的研究目的;

材料力学:研究物体受力后内在的表现,即,变形规律和破坏特征。



20,材料力学研究的基本变形形式;

拉压剪切扭转弯曲

21,材料力学研究的基本假设;

一、连续性假设二、均匀性假设三、各向同性假设四、小变形假设

22,轴向拉压横截面应力与斜截面应力的关系;

当?a=0°时,横截面上存在最大正应力.

当?a=±45°时,45°斜截面上剪应力达到最大.

23,低碳钢拉伸试验曲线,比例极限,屈服极限,强度极限等,延伸率,断面收缩率;























op--比例段:ap--比例极限?

pe--曲线段:e--弹性极限

?ab---强度极限

es--屈服段:?as---屈服极限





















24,应力集中现象及其发生部位,危险截面;



25,安全系数;



26,内力,全应力,正应力,线应变,切应变,弹性模量,切变模量,泊松比;

内力指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成(附加内力)。

27,轴力,剪力,扭矩,弯矩;



28,有效挤压面;



29,扭转截面极惯性矩,抗扭截面系数,扭转切应力分布图;

对于实心圆截面:Ip=对于空心圆截面:Ip

对于实心圆截面系数:

对于空心圆截面系数:

30,扭转刚度;



31,梁的基本简化结构形式;

①简支梁②悬臂梁③外伸梁

32,等强度梁定义,提高梁的强度、刚度措施;



33,弯曲截面惯性矩、抗弯截面系数;





34,主应力,主平面,第一、第二、第三主应力;

主应力(PrincipalStress):主平面上的正应力。

主平面(PrincipalPlane):切应力为零的截面

主应力排列规定:按代数值大小,

35,最大正应力与主应力关系,最大剪应力与主应力关系;



36,求解弯曲变形的方法;



37,稳定性定义,压杆的临界载荷;



38,杆件的稳定性判据图;



二,绘图与简单分析题

1,简单受力图;

2,三力汇交受力;

3,轴力图,扭矩图,弯曲剪力图,弯矩图,扭转切应力分布图,弯曲正应力分布图;

三,计算题

1,一般力系分析;

2,形心求解;

3,轴向拉压轴力,轴力图,应力,变形量,危险截面等求解;

4,扭转外力偶矩,扭矩,扭矩图,扭转切应力,扭转变形量,扭转切应力分布图等求解;

5,弯曲剪力,弯矩方程表达式分析,剪力图,弯矩图绘制,弯曲正应力,弯曲正应力分布图等求解;

6,弯曲变形挠度,转角求解;

7,平面应力状态分析;

























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(本文系云山逸语首藏)