工程力学复习要点
工程力学知识点详细总结
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。
工程力学知识点全集总结
工程力学知识点全集总结一、力的作用1. 力的概念力是物体相互作用的结果,可以改变物体的运动状态或形状。
力的大小用力的大小和方向来描述,通常用矢量表示。
2. 力的分类根据力的性质,力可以分为接触力和非接触力两种。
根据力的性质和作用对象的不同,可以将力分为压力、拉力、剪切力、弹性力、重力等不同类型的力。
3. 力的合成与分解多个力共同作用在物体上时,可以将它们的效果看作是一个力的合成。
而反之,一个力也可以根据其方向和大小,被分解为若干个分力。
4. 力的平衡当物体受到多个力的作用时,如果这些力的合力为零,则称物体处于力的平衡状态。
5. 力的矩力的矩是力的大小与作用点到物体某一点的距离的乘积,力矩的方向垂直于力的方向和力臂的方向。
物体在力的作用下发生转动,与力的大小、方向以及力臂的长度有关。
6. 自由体图自由体图是指将某个物体从其他物体中分离出来,然后在自由体上画出受到的所有力的作用线,用以分析物体所受力的平衡情况。
二、刚体静力学1. 刚体的概念刚体是指在受力作用下,形状和尺寸不发生改变的物体。
刚体的转动可以分为平移和转动两种。
2. 刚体的平衡条件刚体的平衡条件包括平衡的外力条件和平衡的力矩条件。
当刚体受到多个力的作用时,这些力的合力为零,力矩的合力矩也为零时,刚体处于平衡状态。
3. 简支梁的受力分析简支梁是指两端支持固定并能够转动的梁,在受力作用下会产生弯曲和剪切。
可以利用简支梁受力分析的原理,对梁在受力作用下的受力和变形进行研究。
4. 梁的受力分析在工程实践中,梁的受力分析是非常重要的。
在不同受力条件下,梁的受力分析方法会有所不同。
通常会用到力学平衡、力学方程等知识来分析和计算梁的受力情况。
5. 摩擦力摩擦力是指物体在相对运动或相对静止的过程中,由于接触面间的不规则性而产生的力。
摩擦力的大小和方向与接触面的性质、力的大小和方向等因素有关。
6. 斜面上的力学问题斜面上的力学问题是工程力学中的一个常见问题,包括斜面上的物体受力情况、斜面上的滑动、斜面上的加速度等内容。
工程力学知识点
工程力学知识点工程力学是一门研究物体机械运动和受力情况的学科,它在工程领域中具有极其重要的地位。
通过对工程力学的学习,我们能够更好地理解和设计各种结构和机械系统,确保其安全性、稳定性和可靠性。
接下来,让我们一起深入了解一些关键的工程力学知识点。
一、静力学静力学主要研究物体在静止状态下的受力情况。
首先是力的基本概念,力是物体之间的相互作用,具有大小、方向和作用点三个要素。
力的合成与分解遵循平行四边形法则,通过这个法则可以将多个力合成为一个合力,或者将一个力分解为多个分力。
平衡力系是静力学中的一个重要概念。
如果一个物体所受的力系能够使物体保持静止,那么这个力系就称为平衡力系。
在平衡力系中,所有力的矢量和为零。
此外,还有约束和约束力的知识。
约束是限制物体运动的条件,而约束力则是约束对物体的作用力。
常见的约束类型有光滑接触面约束、柔索约束、铰链约束等,每种约束产生的约束力都有其特定的规律。
二、材料力学材料力学关注的是材料在受力时的变形和破坏情况。
首先是拉伸与压缩,当杆件受到沿轴线方向的拉力或压力时,会发生伸长或缩短。
通过胡克定律可以计算出杆件的变形量,其应力与应变之间存在线性关系。
剪切与挤压也是常见的受力形式。
在连接件中,如铆钉、螺栓等,会受到剪切力和挤压力的作用。
我们需要计算这些力的大小,以确保连接件的强度足够。
扭转是指杆件受到绕轴线的外力偶作用时发生的变形。
对于圆轴扭转,其切应力分布规律和扭转角的计算是重要内容。
弯曲则是工程中常见的受力情况,梁在受到垂直于轴线的载荷时会发生弯曲变形。
我们需要掌握梁的内力(剪力和弯矩)的计算方法,以及正应力和切应力的分布规律,从而进行梁的强度和刚度设计。
三、运动学运动学研究物体的运动而不考虑其受力情况。
点的运动可以用直角坐标法、自然法等方法来描述。
例如,用直角坐标法可以表示点的位置、速度和加速度。
刚体的运动包括平移、定轴转动和平面运动。
平移时,刚体上各点的运动轨迹相同,速度和加速度也相同;定轴转动时,刚体上各点的角速度和角加速度相同;平面运动可以分解为随基点的平移和绕基点的转动。
工程力学的基础知识点总结
工程力学的基础知识点总结工程力学的基础知识点主要包括以下内容:1.向量的基本概念向量是工程力学中经常使用的重要概念。
向量有大小和方向,可以用箭头来表示,箭头的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。
向量的加法和减法等运算也是工程力学中需要掌握的重要概念。
此外,向量的分解、合成和共线向量等也是工程力学中常见的概念。
2.力的基本概念力是工程力学的基本概念之一。
力是物体之间的相互作用,可以改变物体的状态和形状。
力的大小和方向可以用向量来表示。
在工程力学中,力可以分为内力和外力。
内力是物体内部分子间的相互作用力,外力是物体外部其他物体施加在物体上的作用力。
力的平行四边形定律、力矩和力偶等也是工程力学中需要掌握的重要概念。
3.受力分析受力分析是工程力学中非常重要的内容。
在受力分析中,需要观察物体受到的外力和内力,然后通过受力平衡条件和动力学原理等来分析物体的受力情况。
受力分析可以帮助工程师设计合理的结构,确保结构的稳定和安全。
4.平衡条件在静力学中,平衡条件是非常重要的内容。
平衡条件包括平衡点的概念和平衡方程的建立等。
平衡条件在工程力学中应用广泛,可以帮助工程师设计合理的结构和确定结构的安全系数。
5.应力和应变应力和应变是材料力学中的重要概念。
应力是单位面积上的力,可以用力和面积的比值来表示。
应变是物体在受力作用下的形变量,也可以用长度变化量与长度的比值来表示。
6.拉力和压力拉力和压力是工程力学中重要的概念。
拉力是物体两端受到的拉伸力,压力是物体受到的挤压力。
拉力和压力是材料在受力作用下的重要表现形式,可以帮助工程师设计合理的材料和结构。
7.刚度和强度刚度和强度是材料力学中的重要概念。
刚度是材料受力后发生形变的能力,强度是材料抵抗破坏的能力。
刚度和强度是工程师设计材料和结构时需要考虑的重要因素。
8.弹性、塑性和断裂弹性、塑性和断裂是材料力学中的重要现象。
弹性是材料在受力作用下可以恢复原状的能力,塑性是材料在受力作用下会产生永久形变的能力,断裂是材料在受力作用下会发生破裂的现象。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结工程力学是一门研究物体受力、变形以及力学性质的学科。
它是工程学的基础学科之一,广泛应用于工程设计、结构分析和材料力学等领域。
在本文中,我将对工程力学的一些重要知识点进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用工程力学的原理和方法。
第一部分:力的基本概念和平衡条件力是工程力学的核心概念之一,它可以引起物体的形状和运动发生变化。
在工程力学中,力的三要素是大小、方向和作用点。
力的大小可以用矢量表示,它的方向可以用箭头表示,作用点是力所作用的物体上的一点。
对于一个物体的平衡条件,有三种可能:静力平衡、动力平衡和稳定平衡。
静力平衡是指物体在受到多个力的作用下,力的合力为零,物体处于静止状态。
动力平衡是指物体在受到多个力的作用下,力的合力不为零,物体处于运动状态。
稳定平衡是指物体在受到微小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态。
第二部分:受力分析和结构受力受力分析是工程力学的基础,它通过分析物体所受到的外力和内力,来确定物体的运动状态和受力情况。
在受力分析中,我们常常使用自由体图和受力分解的方法来求解受力问题。
自由体图是指将物体从结构中分离出来,在图上标识出所受到的外力和内力,便于分析和计算。
结构受力是工程力学的重要内容之一,它研究物体在受到外力作用下的变形和应力情况。
常见的结构受力包括轴力、剪力、弯矩和应力等。
轴力是指物体沿着轴线方向受到的拉力或压力,剪力是指物体内部两个相邻截面之间的力,弯矩是指物体在受力作用下发生的弯曲时所产生的力矩,应力是指物体受到的单位面积上的力。
第三部分:材料力学和变形性能材料力学是工程力学中的重要分支,它研究物体的材料在受力作用下的变形和破坏情况。
常见的材料力学知识点包括杨氏模量、屈服强度、伸长率和断裂韧性等。
杨氏模量是描述材料刚度的指标,它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
屈服强度是指材料在受到一定载荷后开始发生塑性变形的临界点。
伸长率是指材料在拉伸过程中的长度变化百分比,它可以反映材料的延展性能。
大二工程力学知识点
大二工程力学知识点工程力学是一门研究物体在受力作用下的运动和变形规律的学科,是工程类专业中必修的一门基础课程。
它主要包括静力学和动力学两个方面的内容。
下面将介绍一些大二工程力学的关键知识点。
一、静力学基础知识1. 受力概念:力的基本概念是力的大小、方向和作用点三要素。
常见的力有重力、弹力、摩擦力等。
2. 力的合成与分解:多个力合成一个力的作用等效于单个力的作用,而单个力的作用可以分解为多个分力的作用。
二、平面力系的平衡1. 条件方程:平面力系平衡的条件是力的合力与力的力矩同时为零,即动力学平衡方程和力矩平衡方程。
2. 平衡定理:平面力系平衡定理包括共点力的平衡、共线力的平衡等。
三、平面刚体力学1. 刚体的概念:刚体是指其内部各点之间的相对位置不变的物体。
2. 刚体的平衡条件:刚体平衡的条件是合力为零,力矩为零。
四、杆件与桁架1. 杆件的受力特点:杆件一般受拉、受压和受弯三种力的作用。
2. 杆件的内力分析:杆件受力分析可以通过平衡条件和轴力图、剪力图、弯矩图的叠加原理进行。
五、摩擦力学1. 摩擦力的概念:摩擦力是物体相对运动或者准备相对运动时所产生的阻碍运动的力。
2. 静摩擦力与动摩擦力:静摩擦力与物体接触面之间的压力有关,动摩擦力与物体间相对速度有关。
六、牛顿定律与动力学1. 牛顿第一定律:物体在不受外力作用下将保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
七、动力学平衡与简单机械1. 动力学平衡的条件:物体在动力学平衡时,除了合外力为零外,合外力矩也为零。
2. 简单机械的计算与应用:如杠杆原理、滑轮组原理、齿轮原理等。
以上是大二工程力学的一些重要知识点,通过学习和理解这些知识,可以为工程类专业的后续学习打下坚实的基础。
同时,在实际工程应用中,这些知识点也是解决工程问题的基础和核心。
(完整版)工程力学复习知识点
尽量选取与未知力垂直的坐标轴,使参与计算的未知量的个
尽量使一个方程求解一个未知量,而力偶系的平衡方程与矩心的选
注意区分力偶的矢量方向或是转向,确定好投影的正方向;最后求
一般力系的简化与平衡
( 1)力线平移定理
作用在刚体上的力,若其向刚体上某点平移时,不改变原力对刚体的外效应,
空间任意方向都不允许移动,用方位相互垂直,方向任意的三个分力来代替这个约束力
三个轴向都不允许移动和转动,用三个方位相互垂直的分力来代替限制空间移动的约束力,并用三个矢量方位相互垂直,转向任意的力偶代替限制转动的约束力偶
(6)受力分析图
受力分析图是分析研究对象全部受力情况的简图。其步骤是:
束类约束简图 约束力矢量图 约束力描述
作用点:物体接触点 方位:沿柔索 方向:背离被约束物体 大小:待求
单面约束: 作用点:物体接触点 方位:垂直支撑公切面 方向:指向被约束物体 大小:待求 这类约束为物体提供压力。
双面约束:假设其中一个约束面与物体接触,绘制约束力,不能同时假设两个约束面与物体同时接触。 作用点:物体接触点 方位:垂直共切面
Fuuv等于零,即0RiFFuuv,这是汇交力系平衡的充要条件。
3)汇交力系的求解
所示。对于空间汇交力系,由于作图不方便一般采用解析法。
4.1-2 求解汇交力系的两种方法
Fuuv 平衡条件0RFuuv
按力的多边形法则,得汇交力系的力的多边形示意
其开口边决定了合力的大小和方位及指向,指向
在空间问题中,力对点之矩是个定位矢量,如图4.1-2,其表达式为
4.1-2
OzyxzyxMFMrFyFzFizFxFjxFyFkuvvuvvvv
工程力学重点
2、空间力对点的矩为定位矢量;空间力偶矩矢为自由矢量。
2、空间任意力系的平衡方程的个数。
第4章 材料力学概述
1、构件的承载能力(三点)。 2、变形固体的基本假设(4条)。 3、内力的概念。 4、截面法的要领。
总复习
第5章 拉伸、压缩与剪切
1、轴力的概念 用截面法求内力时总是假设内力是正的。画轴力图时 正值画在x轴上方,负值画在x轴下方。
x y
M W T WP
3
总复习
3、强度理论
(1)强度失效的两种形式
(2)r 称为复杂应力状态的相当应力
r1 1
r 2 1 ( 2 3)
r 3 1 3
r 4 1 2 1 2 2
2 3
总复习
8、刚体平面运动的分解(P230)。 9、了解用基点法、速度投影法、瞬心法求平面图形 内各点的速度。 10、瞬心的概念及瞬心位置的求法。 11、瞬时平动的运动特性。
第12章 动静法
1、达朗贝尔原理的概念及惯性力的表达式。 2、刚体惯性力系的简化。
总复习
题 型
一、填空题(1 ×20=20分) 二、选择题( 2 ×10=20分) 三、简答题(4 ×6=24分)
总复习
3、平行移轴公式
I z I zc b A
2
I y I yc a A
2
I yz I yc zc abA
能平行移轴公式计算组合截面的惯性矩。 利用平行移轴公式,必须以截面对形心轴的惯性矩为 基础进行计算。
总复习
第7章 弯曲
1、会画剪力和弯矩图。 2、纯弯曲和横力弯曲的概念 3、中性轴和中性层的概念 4、平面弯曲的概念 。 5、弯曲正应力
工程力学重点总结
工程力学重点总结第一章静力学基本概念和公理受力图一、刚体刚体是指在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
平衡指物体相对于惯性参考系处于静止或作匀速直线运动。
二、静力学公理1.力的平行四边形法则:作用在物体上同一点的两个力可以合成为仍作用于该点的一个合力,合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线矢量确定。
2.二力平衡条件:作用在同一刚体上的两个力使刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力的大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上。
3.加减平衡力系原理:作用于刚体的任何一个力系中,加上或减去任意一个平衡力系,并不改变原来力系对刚体的作用。
1)力的可传性原理:作用在刚体上某点的力可沿其作用线移动到该刚体内的任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
2)三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
4.作用与反作用定律:两个物体间相互作用的力,即作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反、作用线重合,并分别作用在两个物体上。
5.刚化原理:变形体在某一力系作用下处于平衡状态时,如假想将其刚化为刚体,则其平衡状态保持不变。
三、约束和约束反力约束分为柔索约束、光滑面约束、光滑圆柱铰链约束和链杆约束。
约束反力通过不同的连接点和接触面,方向和指向也有所不同。
四、受力分析和受力图选取研究对象,画出研究对象所受的全部主动力和约束反力,表示研究对象受力的简明图形称为受力图。
第二章平面汇交力系一、平面汇交力系合成和平衡的几何法平面汇交力系是指所有力的作用平面相交于一点的力系。
对于平面汇交力系,可以用几何法进行合成和平衡分析。
本文介绍了力学中的几个重要概念和方法。
首先,力多边形法则是一种通过折线和矢量的几何作图法,用于求解平面汇交力系的合力。
其必要充分条件是力多边形自行封闭。
其次,力的分解与投影是力学中常用的方法之一。
工程力学知识点
工程力学知识点工程力学是研究物体在受力作用下产生的运动、变形和力学特性的科学。
以下是关于工程力学的几个重要知识点。
1.力的平衡:力的平衡是指物体受到的所有外力之和为零时,物体处于力的平衡状态。
物体在力的平衡下不会发生运动或变形。
力的平衡有三个条件:合力为零、合力矩为零和合力与合力矩均为零。
2.刚体:刚体是指物体在受力作用下不发生形状和体积的变化的物体。
刚体的运动可以用刚体的质心和角速度来描述。
刚体力学研究刚体受力作用下的平衡、运动和力学性质。
3.静力学:静力学是研究物体在受力作用下保持静止的力学分支。
静力学主要研究物体受力平衡的条件、力矩和力的分解。
静力学的应用包括悬挂物体的稳定性分析、静力平衡的判断等。
4.受力分析:受力分析是研究物体受到外力作用下的力的分解和合成。
力的分解是将一个力分解为两个或多个分力的过程,可以简化受力的计算和分析。
力的合成是将两个或多个力合成为一个合力的过程,可以描述多个力对物体的合成作用。
5.弹簧的力学性质:弹簧是一种可以储存和释放弹性势能的器件,常用于衡量力的大小和测量压力或拉力。
弹簧的力学性质主要包括胡克定律、弹簧的切线刚度和拉伸和压缩弹簧的伸长量计算等。
6.摩擦力:摩擦力是两个物体表面相互接触时产生的一种力,会阻碍物体间的相对运动。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指在物体相对静止时作用于物体间的力,动摩擦力是指在物体相对运动时作用于物体间的力。
7.应力和应变:应力是实力单位面积上的作用,是描述物体抵抗外力的能力的物理量。
应变是物体由于受外力作用而发生形变的程度。
应力和应变之间有线性关系,可以通过杨氏定律计算。
总而言之,工程力学是工程学的基础科学,研究物体在受力作用下的力学性质和运动规律。
掌握这些重要的工程力学知识点能够帮助我们理解和解决与工程相关的问题。
工程力学复习要点
《工程力学(静力学与材料力学)》复习要点第0章绪论1、什么叫强度?什么叫刚度?2、工程力学的两种分析模型分别是什么,分别具有怎样的特征;3、刚体静力学的那些原理和方法不适合变形体?第1章静力学基础1、作用在刚体上的力的会产生哪两种效应?2、掌握力的可传性原理以及其适用范围;3、掌握合力矩定理及其应用;4、什么叫力偶,力偶矩怎样计算?力偶具有怎样的性质?5、掌握柔性绳索约束、光滑面约束和光滑铰链约束的约束力的画法;6、掌握二力平衡原理及二力构件的特征和判定方法;7、掌握三力平衡原理和加减平衡力系原理;8、掌握对刚体进行受力分析的方法和过程。
第2章力系的简化1、理解力向一点平移定理及其在力系简化过程中的应用;2、理解主矢、主矩的含义;3、理解并掌握平面力系的简化结果;4、掌握固定端约束的约束力的画法。
第3章静力学的平衡问题1、平面力系的平衡条件是什么?2、掌握平面力系的平衡方程的三种基本形式(一矩式、二矩式、三矩式)的应用;3、理解什么叫自锁以及自锁的条件。
第4章材料力学的基本概念1、什么是材料力学的三大基本假定;2、掌握截面法的基本步骤;3、理解应力、应变的概念;4、掌握四大基本变形的受力和变形特征。
第5章轴向拉伸与压缩1、掌握用截面法求轴力,并能绘制轴力图;2、掌握拉压杆的应力和变形的计算方法;3、会利用拉压杆的强度条件解决三类强度问题;4、熟练掌握材料在拉伸时的力学性能(包括韧性材料在拉伸过程中的四个阶段对应的实验现象及各阶段所对应的强度指标、韧性指标;韧性材料和脆性材料的区分指标;韧性材料和脆性材料的极限应力等);5、什么叫应力集中?特征是什么?第6章圆轴扭转1、掌握用截面法求扭矩,并能绘制扭矩图;2、理解切应力互等定理;3、掌握圆轴扭转时扭转切应力的计算公式并能根据公式分析切应力在横截面上的分布规律;4、掌握圆形截面的抗扭截面系数的计算公式;5、掌握扭转强度计算过程;6、理解单位长度上的相对扭转角的含义,并能计算;7、掌握刚度条件并能进行刚度计算。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结工程力学是一门研究物体机械运动和受力情况的学科,它对于解决工程实际问题具有重要的意义。
以下是对工程力学一些关键知识点的总结。
一、静力学静力学主要研究物体在静止状态下的受力平衡问题。
1、力的基本概念力是物体间的相互作用,具有大小、方向和作用点三个要素。
力的单位是牛顿(N)。
2、力的合成与分解遵循平行四边形法则,可以将一个力分解为多个分力,也可以将多个力合成为一个合力。
3、约束与约束力约束是限制物体运动的条件,约束力是约束对物体的反作用力。
常见的约束有柔索约束、光滑接触面约束、铰链约束等。
4、受力分析对物体进行受力分析是解决静力学问题的关键步骤。
要明确研究对象,画出其受力图,包括主动力和约束力。
5、平衡方程对于平面力系,有∑Fx = 0、∑Fy = 0、∑Mo(F) = 0 三个平衡方程;对于空间力系,则有六个平衡方程。
二、材料力学材料力学主要研究杆件在受力作用下的变形和破坏规律。
1、内力与应力内力是杆件内部由于外力作用而产生的相互作用力。
应力是单位面积上的内力,分为正应力和切应力。
2、应变应变是杆件变形量与原始尺寸的比值,分为线应变和切应变。
3、拉伸与压缩杆件在受到轴向拉伸或压缩时,会产生轴向变形和横截面上的应力分布。
4、剪切与挤压在剪切面上会产生切应力,在挤压面上会产生挤压应力。
5、扭转圆轴扭转时,横截面上会产生切应力,其分布规律与扭矩有关。
6、弯曲梁在弯曲时,会产生弯矩和剪力,横截面上会有正应力和切应力分布。
7、强度理论用于判断材料在复杂应力状态下是否发生破坏,常见的有第一、第二、第三和第四强度理论。
三、运动学运动学研究物体的运动规律,而不考虑引起运动的力。
1、点的运动描述点的运动可以用直角坐标法、自然法和极坐标法。
2、刚体的平动和转动平动时刚体上各点的运动轨迹相同,速度和加速度也相同;转动时刚体绕某一固定轴旋转。
3、角速度和角加速度用于描述刚体转动的快慢和变化率。
4、点的合成运动包括牵连运动、相对运动和绝对运动,通过速度合成定理和加速度合成定理来分析。
(完整版)工程力学知识点
工程力学知识点静力学分析1、静力学公理a,二力平衡公理:作用在刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线。
(适用于刚体)b,加减平衡力系公理:在任意力系中加上或减去一个平衡力系,并不改变原力系对刚体的效应。
(适用于刚体)c,平行四边形法则:使作用在物体上同一点的两个力可以合为一个合力,此合力也作用于该点,合理的大小和方向是以两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
(适用于任何物体)d,作用与反作用力定律:两物体间的相互作用力,即作用力和反作用力,总是大小相等、指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。
(适用于任何物体)e,二力平衡与作用力反作用力都是二力相等,反向,共线,二者的区别在于两个力是否作用在同一个物体上。
2、汇交力系a,平面汇交力系:力的作用线共面且汇交与一点的平面力系。
b,平面汇交力系的平衡:若平面汇交力系的力多边形自行封闭,则该平面汇交力系是平衡力系。
c,空间汇交力系:力的作用线汇交于一点的空间力系。
d,空间汇交力系的平衡:空间汇交力系的合力为零,则该空间力系平衡。
3、力系的简化结果a,平面汇交力系向汇交点外一点简化,其结果可能是①一个力②一个力和一个力偶。
但绝不可能是一个力偶。
b,平面力偶系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力偶②合力偶为零的平衡力系c,平面任意力系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。
d,平面平行力系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。
e,平面任意力系平衡的充要条件是①力系的主矢为零②力系对于任意一点的主矩为零。
4、力偶的性质a,由于力偶只能产生转动效应,不产生移动效应,因此力偶不能与一个力等效,即力偶无合力,也就是说不能与一个力平衡。
b,作用于刚体上的力可以平移到任意一点,而不改变它对刚体的作用效应,但平移后必须附加一个力偶,附加力偶的力偶矩等于原力对于新作用点之矩,这就是力向一点平移定理。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结工程力学是工程学科中的基础学科之一,它研究物体在受力下的运动和变形规律。
本文将对工程力学的一些重要知识点进行总结。
1.三大力学原理工程力学的研究基于三大力学原理:牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(运动定律)和牛顿第三定律(作用与反作用定律)。
这些定律为工程力学提供了基本原理和基础方程。
2.受力分析受力分析是工程力学的核心内容之一。
它通过对物体所受的外力和内力进行分析,确定物体的平衡状态和受力情况。
受力分析通常包括力的合成与分解、力的平衡条件和受力图的绘制等内容。
3.平衡条件平衡条件是判断物体是否处于平衡状态的基本依据。
对于物体的平衡,需要满足力的合力为零、力的力矩为零两个条件。
平衡条件可以应用于静力学和动力学问题的求解,是工程力学中的重要概念。
4.弹性力学弹性力学研究物体在受力下的弹性变形规律。
弹性力学的重要概念包括应力、应变和弹性模量等。
应力描述物体单位面积上所受的力,应变描述物体的形变程度,而弹性模量则描述了物体在弹性变形过程中的性质。
5.静力学静力学研究物体在静力平衡状态下的力学性质。
重要的静力学概念包括力的合成与分解、力的平衡条件、杠杆原理、平衡条件在各种结构中的应用等。
静力学的研究对于设计和分析各种工程结构具有重要意义。
6.动力学动力学研究物体在受力下的运动规律和力学性质。
重要的动力学概念包括速度、加速度、作用力、质量、动量和能量等。
动力学的研究可以应用于分析物体的运动轨迹、速度和加速度等问题,对于工程实践中的运动系统设计具有重要意义。
7.应力分析应力分析是研究物体受力下的应力分布规律。
应力分析可以通过数学方法和实验方法进行,常用的应力分析方法包括应力分布图、应力变形图和应力集中等。
应力分析在工程设计和结构强度评估中具有重要作用。
8.应变分析应变分析是研究物体受力下的应变分布规律。
应变分析可以通过数学方法和实验方法进行,常用的应变分析方法包括应变分布图、应变测量和应变计算等。
工程力学复习要点
工程力学复习要点1、依据材料的应力--应变曲线判断材料的刚度、强度和塑性性能。
2、能准确计算轴向拉压时横截面上的轴力,熟练地绘制轴力图,根据外力的分布求任一截面上的轴力。
3、理解低碳钢和铸铁两种典型材料的力学性能及应用。
4、理解ζ-ε曲线的意义,依据曲线会判断材料的强度、刚度、塑性;理解反映材料性能的物理量如:E、G、δ、Ψ;理解EA、GIP、EIZ等量的物理意义和内涵。
5、塑性材料和脆性材料的极限应力各是什么?δ≥5%是什么材料?6、能准确理解杆件横截面上的轴力、应力、强度和变形及相关的计算公式(同一种材料和不同材料)。
7、胡克定律的适用条件。
8、熟记计算外力偶矩的公式并运用该公式去解释一些现象,如:当传递功率一定时,高速轴与低速轴谁应该粗一些?9、掌握扭矩的符号规定并熟练地绘制扭矩图。
10、圆截面的IP、WP、矩形截面的IZ和WZ各等于什么?11、圆轴扭转时横截面上任一点的剪应力如何计算,最大剪应力发生在什么地方?如何计算?12、什么是中性层?中性轴是那条线,弯曲时横截面绕那一条线旋转?13、悬臂梁最大弯矩发生在何处?14、会判断纯弯曲、剪切弯曲。
15、矩形梁上某段若为正值弯矩,其上下边缘处分别是什么应力,在截面上如何分布?若为负值弯矩又如何分布?16、熟记画剪力图和弯矩图的五条规律,能够运用这五条规律画图或判断剪力图和弯矩图的正确与否。
17、正确计算任意截面上的剪力和弯矩。
18、加减平衡力系公理、力的可传性原理、作用反作用公理、三力汇交定理的适用范围。
19、键连接中发生哪几种变形?20、依据比值WZ/A正确衡量截面的经济程度(常见的截面:如矩形、正方形、圆形和工字钢等)。
21、通常情况下强度条件可以解决哪些计算?22、正确绘制轴力图并确定危险截面的位置。
23、正确绘制扭矩图并确定危险截面的位置。
24、正确绘制剪力图和弯矩图,并确定危险截面的位置。
25、圆轴扭转时的强度强度计算(解题步骤和计算方法)。
工程力学复习
静力学第一章、静力学公理和物体的受力分析1、 基本概念:力、刚体、约束和约束力的概念。
2、 静力学公理:(1)力的平行四边形法则;(三角形法则、多边形法则)注意:与力偶的区别 (2)二力平衡公理;(二力构件)(3)加减平衡力系公理;(推论:力的可传性、三力平衡汇交定理) (4)作用与反作用定律; (5)刚化原理。
3、常见约束类型与其约束力:(1)光滑接触约束——约束力沿接触处的公法线; (2)柔性约束——对被约束物体与柔性体本身约束力为拉力; (3)铰链约束——约束力一般画为正交两个力,也可画为一个力; (4)活动铰支座——约束力为一个力也画为一个力;(5)球铰链——约束力一般画为正交三个力,也可画为一个力; (6)止推轴承——约束力一般画为正交三个力;(7)固定端约束——两个正交约束力,一个约束力偶。
4、物体受力分析和受力图: (1)画出所要研究的物体的草图; (2)对所要研究的物体进行受力分析; (3)严格按约束的性质画出物体的受力。
第二章、平面汇交力系与平面力偶系1、平面汇交力系: (1)几何法(合成:力多边形法则;平衡:力多边形自行封闭)(2)解析法(合成:合力大小与方向用解析式;平衡:平衡方程0xF=∑,0y F =∑)2、平面力对点之矩——()O M Fh =±F ,逆时针正,反之负3、平面力偶系: (1)力偶:由两个等值、反向、平行不共线的力组成的力系。
(2)力偶矩:M Fh =±,逆时针正,反之负。
(3)力偶的性质:[1]、力偶中两力在任何轴上的投影为零;[2]、力偶对任何点取矩均等于力偶矩,不随矩心的改变而改变;(与力矩不同) [3]、若两力偶其力偶矩相等,两力偶等效;[4]、力偶没有合力,力偶只能由力偶等效。
(4)力偶系的合成(iM M=∑)与平衡(0M =∑)第三章、平面任意力系1、力的平移定理:把力向某点平移,须附加一力偶,其力偶矩等于原力对该点的力矩。
工程力学复习要点.doc
工程力学复习要点第1章1、力的平行四边形法则;二力的合成与分解;三力平衡汇交定理。
2、约束和约束反力:各种约束(包括后面提到的固定端约束)的约束反力的画法,还要注意规范地写出各力符号。
3、画受力图(重点)。
注意:要除去约束,取出分离体;正确判断出二力杆;不漏外力,不画内力;规范地标注力的符号。
(典型题:例1・1、1-2、1-3)第2章1、力在轴及平面上的投影。
注意力的正负。
2、力对点之矩,合力矩定理。
特别注意力矩的正负;注意正确求力臂;在力臂不易直接求时能灵活运用合力矩定理。
(典型题:例2.3、习题2.5、2-6)第3章1、汇交力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
2、灵活运用三力平衡汇交定理。
(典型题:例3-2、习题3-7、3-8)第4章1、力的平移定理及其逆运用。
注意力偶的方向。
2、平面一般力系(重点)。
平面一般力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
(典型题:例4-4、4-5)3、平面平行力系。
平面平行力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
注意分析临界情况。
(典型题:例4-6)4、物体系统的平衡(重点)。
多构件物体系统的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
(典型题:例4.8、4-9)第5章在考虑滑动摩擦时,物体系统的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
注意摩擦力的作用点、方向。
(典型题:例5-1 > 5-4)第6章1、简单空间力系的受力分析、建立平衡方程与熟练求解。
(典型题:例6.1、6-2)2、能计算简单组合图形的重心坐标。
(典型题:例6-4、6-5)1、用截面法求轴力。
注意不要死记公式(7-1),而要先画出截面受力图,列出平衡方程再求轴力;注意轴力要按正方向假设。
(典型题:例7.1)2、画轴力图。
特别注意:轴力图要对齐原结构图。
(典型题:例7.2)3、拉压正应力的计算。
注意确定危险截面;注意单位转换。
(典型题:例7-3、7-4)4、轴向拉压强度计算。
注意解题时要首先写出强度条件式(7-14),然后根据问题的类型(三种)写出具体公式,再代入数值求解。
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一、填空题1.力是物体间相互的相互机械作用,这种作用能使物体的运动状态和形状发生改变。
2.力的基本计量单位是牛顿(N )或千牛顿()。
3.力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点(作用线)三要素。
4.若力F r 对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果相同,则称F r 为该力系的合力,力系中的每个力都是F r 的分力。
5.平衡力系是合力(主矢和主矩)为零的力系,物体在平衡力系作用下,总是保持静止或作匀速直线运动。
6.力是既有大小,又有方向的矢量,常用带有箭头的线段画出。
7.刚体是理想化的力学模型,指受力后大小和形状始终保持不变的物体。
8.若刚体受二力作用而平衡,此二力必然大小相等、方向相反、作用线重合。
9.作用力和反作用力是两物体间的相互作用,它们必然大小相等、方向相反、作用线重合,分别作用在两个不同的物体上。
10.约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。
11.受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。
12.柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动,而背离被约束物体,恒为拉力。
13.光滑接触面对物体的约束力,通过接触点,沿接触面公法线方向,指向被约束 的物体,恒为压力。
14.活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面,且通过铰链中心,其指向待定。
15.将单独表示物体简单轮廓并在其上画有全部外力的图形称为物体的受力图。
在受力图上只画受力,不画施力;在画多个物体组成的系统受力图时,只画外力,不画内力。
16.合力在某坐标轴上的投影,等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和,这就是合力投影定理。
若有一平面汇交力系已求得x F ∑和y F ∑,则合力大小R F 。
17.画力多边形时,各分力矢量 首尾 相接,而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。
18.如果平面汇交力系的合力为零,则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。
19.平面汇交力系平衡时,力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。
20.平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。
21.力矩是力使物体绕定点转动效应的度量,它等于力的大小与力臂的乘积,其常用单位为N m ⋅或kN m ⋅。
22.力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。
23.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零(即力的作用线通过矩心)。
24.力偶不能合成为一个力,力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。
25.力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。
26.同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶,合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
27.力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系,它只对物体产生 转动 效果,不产生 移动 效果。
28.力偶没有 合力,也不能用一个力来平衡,力偶矩是转动效应的唯一度量;29.力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。
30.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。
这个力称为原力系的主矢,它作用在简化中心,且等于原力系中各力的矢量和;这个力偶称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。
31.平面任意力系的平衡条件是:力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零;应用平面任意力系的平衡方程,选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
32.空间汇交力系的平衡条件是、、。
33.空间平行力系与y 轴平行,在0x F =∑,0y F =∑,0z F =∑,0x M =∑,0y M =∑,0z M =∑六个方程中,三个方程恒等于零的应是、、。
34.重心是物体重力的作用点点,它与物体的大小、形状和质量分布有关;形心是由物体的形状和大小所确定的几何中心,它与物体的质量分布无关;质心是质点系的质量中心;对于均质物体,重心与形心重合,在重力场中,任何物体的重心与质心重合。
35.作用于直杆上的外力(合力)作用线与杆件的轴线重合时,杆只产生沿轴线方向的伸长或缩短变形,这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。
36.轴力的大小等于截面 一侧所有轴向外力 的代数和;轴力得正值时,轴力的方向与截面外法线方向 相同 ,杆件受 拉伸 。
37.杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时,杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动,这种变形称为 扭转 。
38.若传动轴所传递的功率为P 千瓦,转速为n 转/分,则外力偶矩的计算公式为9549P M n=⨯。
39.截面上的扭矩等于该截面一侧(左或右)轴上所有 外力偶矩 的代数和;扭矩的正负,按 右手螺旋 法则确定。
40.强度是指构件抵抗_破坏_的能力,刚度是指构件抵抗_弹性变形_的能力,稳定性是指受压杆件要保持_原有直线平衡状态 的能力。
41.杆件轴向拉压可以作出平面假设:变形前为平面的横截面,变形后仍保持为平面,由此可知,横截面上的内力是均匀分布的。
42.低碳钢拉伸可以分成:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。
43.用三种不同材料制成尺寸相同的试件,在相同的实验条件下进行拉伸试验,得到的应力—应变曲线如右图所示。
比较三种材料的曲线,可知 拉伸强度最高、 弹性模量最大、 塑性最好。
44.称为 抗拉压刚度 ,反映了杆件抵抗 拉伸或压缩 变形的能力。
45.衡量材料塑性的两个重要指标是 延伸率 、 断面收缩率 。
46.低碳钢的σε-曲线如右图,则:材料的弹性模量E =材料的屈服应力s σ=材料的抗拉强度b σ=47.如果安全系数取得过大,许用应力就偏小;需用的材料就偏多而造成浪费;反之,安全系数取得太小,构件的强度就可能不够。
48.延伸率和面积收缩率是衡量材料塑性性能的两个重要指标。
工程上通常把延伸率δ≥5%的材料称为塑性材料,延伸率δ<5%的材料称为脆性材料。
49.在国际单位制中,应力的单位是帕,1帕=1牛/米2,工程上常以、、为应力的单位。
b σ ε o a c50.轴向拉伸和压缩强度条件的表达式是:max []N F Aσσ=≤,用该强度条件可解决的三类强度问题是:校核强度、设计截面、确定许用载荷。
51.拉压虎克定律在max σ≤p σ的条件下才能适用,其表达式为N F l l EA ⋅∆=或 E σε=,其中E 称为 拉压弹性模量 ,称为杆件的 拉压刚度 。
52.当切应力不超过材料的_剪切比例极限_时,切应力与_切应变_成正比。
这一结论称为 剪切虎克定律 。
53.圆轴扭转时,横截面上的切应力方向与半径垂直,在同一半径的圆周上各点的切应力大小相等,同一半径上各点的切应力按线性规律分布,轴线上的切应力为零,外圆周上各点切应力最大。
54.圆轴扭转时的平面假设指出:扭转变形后,横截面本身的形状、大小不变,相邻截面间的距离保持不变,各截面在变形前后都保持为平面,只是绕轴线转过一个角度,因此推出:横截面上只存在切应力,而不存在正应力。
55.扭转绝对变形的大小是用两个截面间绕轴线的相对旋转角度来度量的,称为 扭转角 ,单位是 弧度或度 。
56.在没有分布载荷作用(q =0)的一段梁内,剪力图为水平直线;弯矩图为斜直线。
57.在有均布载荷作用(q =常数)的一段梁内,剪力图为斜直线;弯矩图为抛物线,在剪力0处,弯矩取极值。
58.在集中力作用处,剪力图发生突变;弯矩图发生转折。
59.在集中力偶作用处,剪力图不受影响,弯矩图发生突变。
60.梁在弯曲变形时,梁内有一层纵向纤维长度保持不变,叫做中性层,它与横截面的交线称为中性轴。
61.一般情况下,直梁平面弯曲时,对于整个梁来说中性层上的正应力为零;对于梁的任意截面来说中性轴上的正应力为零。
62.提高梁强度和刚度的主要措施有: 合理安排梁的支承、合理地布置载荷、选择梁的合理截面 。
二、选择题1.约束力的方向必与( B )的方向相反。
A .主动力;B .物体被限制运动;C .重力;D .内力。
2.柔性约束的约束力方向总是( C )受约束物体。
A .铅垂指向;B .沿绳索指向;C .沿绳索背离;D .水平指向。
3.光滑面约束的约束力总对受力物体形成( A )作用。
A .压力;B .拉力;C .牵引力;D .摩擦力。
4.凡能使物体运动或有运动趋势的力称为( A )。
A .主动力;B .约束力;C .内力;D .外力。
5.物体系中的作用力和反作用力应是( )。
A. 等值、反向、共线;B. 等值、反向、共线、同体;C. 等值、反向、共线、异体;D. 等值、同向、共线、异体。
6.作用有汇交于一点,互不平行三力的刚体( D )状态。
A.一定处于平衡;B.处于不平衡;C.运动状态;D.可能处于平衡。
7.物体的受力效果取决于力的( D )。
A.大小;B.方向;C.作用点;D.大小、方向、作用点。
8.力是物体之间相互的( A ),这种作用使物体的( C )或( D )发生改变。
A.机械作用;B.摩擦;C.运动状态;D.形状。
9.静力学研究的对象主要是( D )。
A.受力物体;B.施力物体;C.运动物体;D.平衡物体。
10.改变力的三要素中的一个,力对物体作用效果( D )。
A.保持不变;B.不一定改变;C.有一定改变;D.随之改变。
11.“二力平衡公理”和“力的可传性原理”适于( D )。
A.任何物体;B.固体;C.弹性体;D.刚体。
12.根据三力平衡汇交条件,只要知道平衡刚体上作用线不平行的两个力,即可确定第三个力的( C )。
A.大小;B.方向;C.大小和方向;D.作用点。
13.某刚体连续加上(或减去)若干个平衡力系,对该刚体的作用效应( A )。
A.不变;B.不一定改变;C.改变;D.可能改变。
14.力使物体绕定点转动的效果用( A )来度量。
A.力矩;B.力偶矩;C.力的大小和方向;D.力对轴之矩。
15.( C )是一种自身不平衡,也不能用一个力来平衡的特殊力系。
A.重力;B.共点二力;C.力偶;D.力矩。
16.作用在同一刚体上的一对等大、反向、作用线平行的力构成( C )。
A.一对平衡力;B.作用力和反作用力;C.一个力偶;D.力矩。
17.图示中力多边形自行封闭的是()。
A.图(a);B.图(b);C.图(c);D.图(d)18.力偶向某坐标轴投影为( B );对坐标轴上任意点取矩等于( A )。
A.力偶矩; B.零;C.变化值;D.不确定。
19.图示多轴钻床同时加工某工件上的四个孔。
钻孔时每个钻头的主切削力组成一个力偶矩为123415N mM M M M====⋅,200l=,那么加工时两个固定螺钉A和B所受的力是()。
A.150N;B. =300N;C. =200N;D. =250N。
20.平面汇交力系最多可列出的独立平衡方程数为()A.2个 B.3个 C.4个 D.6个21.同一刚体上,一力向新作用点平移后,新作用点上有( D )。