工程力学
工程力学公式整理
工程力学公式整理工程力学(Engineering Mechanics)是一门研究力学原理在工程中的应用的学科。
它主要研究物体在受力作用下的运动和变形规律。
在工程学中,力学公式是进行分析和计算的基础。
下面是一些常见的工程力学公式整理。
1.力的合成与分解公式:力的合成公式:F = √(F₁² + F₂² + 2F₁F₂cosθ)力的分解公式:F₁ = Fcosθ, F₂ = Fsinθ其中,F为施于物体的合力,F₁、F₂为分解后的力,θ为施力与横坐标方向的夹角。
2.矩形截面惯性矩和抗弯应力公式:惯性矩公式:I=(b*h³)/12抗弯应力公式:σ=(M*y)/I其中,b和h分别为矩形截面的宽度和高度,I为截面的惯性矩,M 为弯矩,y为截面内其中一点的纵坐标。
3.应力和变形的关系公式:胡克定律公式:σ=Ee弹性模量公式:E=(F/A)/(ΔL/L₀)其中,σ为应力,E为弹性模量,F为受力,A为受力面积,ΔL为长度变化量,L₀为初始长度。
4.摩擦力公式:滑动摩擦力公式:F=μN滚动摩擦力公式:F=RμN其中,F为摩擦力,μ为摩擦系数,N为垂直于接触面的力,R为滚动半径。
5.动量和能量守恒公式:动量守恒公式:m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'动能公式:K = (1/2)mv²其中,m为物体的质量,v为物体的速度,v'为受撞物体的速度。
6.应力和应变的关系公式:杨氏模量公式:E=(σ/ε)横向收缩率公式:μ=-(ε₁/ε₂)泊松比公式:μ=-(ε₁/ε₂)其中,E为杨氏模量,σ为应力,ε为应变,μ为泊松比,ε₁为纵向应变,ε₂为横向应变。
这些力学公式是工程力学中常用的基本公式,用于解决各种工程问题。
通过运用这些公式,我们可以计算结构的受力情况、变形情况,进行力学分析和设计,保证工程的稳定性和安全性。
当然,工程力学的应用还远不止于此,还包括静力学、动力学、流体力学等等。
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。
工程力学介绍
工程力学介绍
工程力学是一门研究物体在受外力作用下的运动规律和力学性
能的学科。
它是工程科学的基础,涉及到工程设计、制造、施工和运营等所有阶段。
工程力学主要包括静力学、动力学、材料力学、结构力学和流体力学等分支。
静力学是研究物体在静止状态下的力学性质,主要包括平衡力、重心、支持反力、弹性变形等内容。
动力学则研究物体在运动状态下的力学问题,其中最基本的内容是牛顿运动定律和动量守恒定律。
材料力学是研究物体材料的力学性质,包括材料的弹性、塑性、断裂等特性。
结构力学则是研究物体结构的力学性质,可以用来计算建筑物、桥梁、船舶等结构物的承载能力和稳定性。
流体力学则是研究流体运动规律和力学性能的学科,广泛应用于工程领域中的液力传动、泵、水力发电等领域。
工程力学的研究不仅可以为工程设计提供理论支撑,也可以为工程实践提供指导。
它是工程科学研究中不可或缺的一部分。
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工程力学专业学什么
工程力学专业学什么工程力学是一门研究工程结构的力学性能和力学行为的学科。
它是工程学的基础学科之一,在各个工程领域中都扮演着重要的角色。
工程力学专业的学习内容广泛,主要包括静力学、动力学、材料力学、结构力学等方面的知识。
以下是工程力学专业学习的一些主要内容。
1. 静力学静力学是研究物体在静止状态下的力学性质的学科。
在工程力学专业中,学生将学习静力学的基础理论和方法,并通过大量的例题和实例分析来掌握静力学的应用。
静力学的学习内容包括力的平衡、力矩、受力分析、杆件与框架等结构的静力学分析。
2. 动力学动力学是研究物体在运动状态下的力学性质的学科。
在工程力学专业中,学生将学习动力学的基础理论和方法,并通过实践中的案例研究来理解动力学的应用。
动力学的学习内容包括质点的运动、刚体的平动与转动、动力学定义、动力学方程等。
3. 材料力学材料力学是研究材料的力学性能和变形行为的学科。
在工程力学专业中,学生将学习材料力学的基础知识和方法,并通过实验室实践来理解材料力学的应用。
材料力学的学习内容包括材料的力学性质、应力应变关系、弹性力学、塑性力学等。
4. 结构力学结构力学是研究工程结构的力学性能和行为的学科。
在工程力学专业中,学生将学习结构力学的基础理论和方法,并通过实际工程项目来应用结构力学的知识。
结构力学的学习内容包括结构静力学、结构动力学、结构稳定性、结构振动等。
除了以上主要内容,工程力学专业的学习还包括计算方法、工程力学实验、工程力学的数值模拟方法等。
同时,学生还会接触到一些与工程力学相关的工具和软件,如有限元分析软件、结构分析软件等,以提高工程实践能力。
总之,工程力学专业学习的内容涉及广泛,注重理论与实践相结合。
通过学习这些知识,学生可以了解工程结构的力学行为,为实际工程项目提供力学分析和设计依据,为解决工程实践中的力学问题做出贡献。
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
1工程力学:一、简答 1.物体系统只受大小相等、方向相反,作用在一条直线上的两个力作用,此物体系统是否一定平衡?举例说明。
不一定。
例如,铰接正方形在对角线上作用等值、反向、共线的两个力作用,则其不平衡。
2.是不是只在两点受力的构件就是二力构件,举例说明。
不一定。
如杆AB 两端分别受铅垂向上的两个力作用时,AB 杆就不是二力杆。
3.什么是二力构件?在两个力作用下平衡的构件叫二力构件4.试区别21F F R+=和R=F 1+F 2 前者表示力1F 和2F 的矢量和,满足平行四边形法则;后者表示力1F和2F的大小之和。
5.说明下列式子的意义和区别。
①21P P=;②P 1=P 2;③力1P 等于力2P 。
①21P P=表示力1P 和2P的大小相等,方向相同;②P 1=P 2只表示力1P 和2P的大小相等;③力1P 等于力2P则表示力1P 和2P的三个要素均相同。
6.当1F =2F 时,问这两个力对刚体的作用效果是否一定相同?不一定 7.平面汇交力系的平衡方程式∑X=0,∑Y=0中的x 轴与y 轴不垂直时,建立的平衡方程∑X=0,∑Y=0,是否仍是平面汇交力系平衡的充分必要条件? 答:是8. 平面汇交力系的平衡方程式∑X=0,∑Y=0中的x 轴与y 轴为什么可不垂直?虽然x 轴与y 轴不垂直,但∑X=0,∑Y=0仍保证了R=0,则平面汇交力系平衡。
9. 平面汇交力系的平衡方程式∑X=0,∑Y=0中的x 与y 轴是否一定垂直? 答:不一定。
10. 用解析法求平面汇交力系的合力时,若采用的坐标系不同,所求得的合力是否相同? 为什么?相同,因为合力不依赖于坐标系。
11.受扭转的圆轴,由哪两个量来衡量它的变形?试写出等直圆轴的这两个变形量的计算公式,并写出其刚度条件。
答:相对扭转角∑=Pn GI l M ϕ,单位长度扭转角∑=PnGI M θ,刚度条件[]︒≤⋅︒θπ180Pn GI M 。
12.在减速箱中,一般讲高速轴和低速轴的直径哪一个较大些?为什么? 答:低速轴。
工程力学
工程力学力学是研究物体机械运动的规律。
机械运动是指物体的空间位置随时间的变化。
固体的运动和变形,气体和液体的流动都属于机械运动。
工程力学的研究对象是运动速度远远小与光速的宏观物体。
工程力学的研究内容是以牛顿运动定律、线弹性体的胡克定律、叠加原理为基础,密切联系工程实际,分析并研究物体受力、平衡、运动、变形等方面的基本规律,为工程结构的力学设计提供理论依据和计算方法。
工程力学的基本内容包括:刚体静力分析、弹性静力分析和动力分析。
刚体静力分析——研究物体的平衡规律,同时也研究力的一般性质及其合成法则。
弹性静力分析——研究平衡状态下的弹性体,在外力作用下的受力、变形和失效规律,为工程构件的静力学设计提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论和计算方法。
动力分析——研究物体的运动规律以及与所受力之间的关系,提供为工程结构进行动力设计的计算方法。
工程力学研究方法的特点:1. 抽象化方法——分析问题特征,建立符合工程实际的力学模型(力、刚体、质点、弹性固体)。
2. 数学演绎法——采用数学演绎的方法,根据力学原理建立各力学量之间的关系(列方程),从而揭示各物理量之间的内在联系及机械运动的实质。
刚体静力分析刚体静力分析(刚体静力学)是以刚体作为讨论力学问题的模型,研究物体在力系作用下的平衡规律。
刚体静力分析任务包括以下三方面:1. 物体的受力分析分析结构或构件所受到的各个力的方向和作用线位置。
2. 力系的等效和简化研究如何将作用在物体上的一个复杂力系用简单力系来等效替换,并探求力系的合成规律。
通过力系的等效和简化了解力系对物体作用的总效应。
3. 力系的平衡条件和平衡方程寻求物体处于平衡状态时,作用在其上的各种力系应满足的条件,称为力系的平衡条件。
利用平衡条件建立所对应力系的数学方程,称为平衡方程。
刚体静力学的核心问题是:利用平衡方程求解物体或物体系统的平衡问题,而研究力系的等效简化则是为了探求、建立力系的平衡方程。
工程力学研究内容
工程力学研究内容
工程力学是研究物体在力的作用下的运动和力学平衡的学科,其研究内容主要包括以下几个方面:
1. 材料力学:研究物体的材料性质,包括材料的硬度、强度、韧性、弹性模量等,以及物体在力的作用下的变形和断裂等问题。
2. 动力学:研究物体在力的作用下的运动规律,包括物体的加速度、速度、位移、能量等方面的问题。
3. 弹性力学:研究物体的弹性性质,包括物体在力的作用下的变形和回复问题,以及物体之间的弹性相互作用等问题。
4. 塑性力学:研究物体在力的作用下的塑性变形和断裂问题,以及物体的应力状态和热力学问题。
5. 力的平衡与非线性动力学:研究物体在复杂力作用条件下的平衡问题,包括力的作用方式和作用路径的影响,以及物体的非线性运动和动力学问题。
6. 工程结构力学:研究物体在力的作用下的应力和应变问题,包括结构的强度和稳定性等问题。
7. 热力学力学:研究物体的热力学性质,包括物体的温度、热传导、热膨胀等问题。
以上是工程力学主要的研究方向,随着科技的发展,工程力学的研究方向也在不断拓展和更新。
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的基础学科,涵盖了力学的基本原理和应用方法。
它在工程领域中起着重要的作用,为工程师提供解决各种问题的基础知识和技能。
在本文中,我们将对工程力学的一些重要知识点进行总结和讨论。
一、刚体力学刚体力学是工程力学的基础,它研究的是在受力作用下不产生形变的物体。
刚体受力分析的关键在于力的平衡和力的合成分解。
刚体平衡的条件是合力和合力矩都为零。
利用这些基本原理,我们可以解决各种静力学问题,如平衡杆、悬挂物体等。
二、力的作用原理力是工程力学中最基本的概念之一。
它描述了物体之间相互作用的效果。
力的作用原理包括牛顿第一、第二、第三定律。
牛顿第一定律指出物体会保持静止或匀速直线运动,除非有外力作用于其上。
第二定律描述了力和物体的加速度之间的关系,即F=ma。
第三定律说明了物体之间的作用力总是相互作用,大小相等、方向相反。
三、受力分析受力分析是工程力学解决问题的基础步骤。
通过确定作用在物体上的力的大小、方向和作用点,我们可以确定物体的运动状态和受力情况。
受力分析包括两种常见情况:平面力系统和空间力系统。
在平面力系统中,我们将力向量分解为水平和垂直分量,然后应用力的平衡条件进行计算。
在空间力系统中,我们需要考虑力的三个分量(x、y、z轴),并利用向量运算进行分析。
四、力的矩和力偶力的矩和力偶是描述力的作用效果的重要概念。
力的矩是力相对于某个点的偏转效果,它等于力的大小与力臂(力与参考点之间的垂直距离)的乘积。
力的矩可以产生力矩偶,力矩偶是相互作用的两个力的矩的代数和。
力的矩和力偶在结构力学分析和机械设计中有广泛的应用。
五、阻力和摩擦力阻力和摩擦力是物体与周围介质相互作用时存在的力。
阻力是物体与流体介质之间相互作用产生的力。
它的大小与物体的速度和介质的特性有关。
摩擦力是物体表面之间的相互作用力,它的大小与物体表面的粗糙程度有关。
阻力和摩擦力在流体力学和运动学中有重要的应用。
六、弹性力学弹性力学是工程力学中一个重要的分支,它研究的是物体在受力作用下的形变和应力。
工程力学
绞车通过钢丝绳牵引重力为P的矿车沿斜面轨道运动 的矿车沿斜面轨道运动。 例1. 绞车通过钢丝绳牵引重力为 的矿车沿斜面轨道运动。 画出矿车的受力图。 画出矿车的受力图。
T C A Bα NA A P NB B C
解: 研究矿车 画矿车受力图水平梁AB两端用铰支座和辊轴支座支撑 两端用铰支座和辊轴支座支撑。 例2. 水平梁 两端用铰支座和辊轴支座支撑。在C处作 处作 用一集中载荷P,梁重不计,画出梁AB的受力图 的受力图。 用一集中载荷 ,梁重不计,画出梁 的受力图。
2.4.2 隔离法
在进行受力分析,需要把所研究的物体(称为研究对象) 在进行受力分析,需要把所研究的物体(称为研究对象) 从与它相联系的周围物体中分离出来, 从与它相联系的周围物体中分离出来,单独画出该物体的轮 廓简图,使之成为分离体, 廓简图,使之成为分离体,在分离体上画上它所受的全部主 动力和约束反力。 动力和约束反力。
F’ F
2.3 约束和约束力
(1) 约束 约束--对非自由体运动的限制条件(周围物体)。 对非自由体运动的限制条件 对非自由体运动的限制条件(周围物体)
约束力--约束对物体的作用力 是被动力(待求的未知 约束对物体的作用力。是被动力 约束对物体的作用力 是被动力( (2) 约束力 力)。 其作用线或方向: 其作用线或方向:可由约束对物体运动的限制情况 与所限制的运动方向相反。 而定,与所限制的运动方向相反 而定 与所限制的运动方向相反 其大小:与主动力的大小有关,用平衡条件求得 其大小:与主动力的大小有关,用平衡条件求得。
2.3.4 球铰链约束 一种空间约束, 一种空间约束 , 它能限制物体沿空间任何方向 移动, 但物体可以绕其球心任意转动。 移动 , 但物体可以绕其球心任意转动 。 球铰链的约 束反力可用三个正交的分力F 束反力可用三个正交的分力 F AX 、 F AY 、 F AZ 表 示。
工程力学笔记
工程力学是工程学的基础学科,它研究物体在受力作用下的平衡和运动。
以下是一些工程力学的基本概念和笔记,供参考:第一章:力和力的分析1.1 力的定义力是一种导致物体产生运动或形状变化的作用。
1.2 力的特征力的大小(标量)力的方向(矢量)力的点对点作用1.3 力的单位国际单位制中,力的单位是牛顿(N),1N等于1千克米/秒²。
第二章:力的分解和合成2.1 力的分解将一力分解成两个或多个分力,便于分析和计算。
2.2 力的合成将多个力合成为一个等效的单一力。
第三章:平衡3.1 平衡的条件物体在受到一组外力作用下,如果合力为零且合力矩(力矩的合成)也为零,则物体处于平衡状态。
3.2 平衡的类型静平衡:物体保持静止。
动平衡:物体以恒定速度运动,但不改变其状态。
第四章:杆件和结构4.1 杆件的力分析应力:单位截面上的内部力。
应变:物体单位长度上的变形。
4.2 杆件的弹性变形需要考虑杆件的材料特性和截面形状。
第五章:摩擦力5.1 静摩擦力静摩擦力的大小受到两个物体之间的正压力和静摩擦系数的影响。
5.2 动摩擦力动摩擦力通常小于或等于静摩擦力,它的大小取决于动摩擦系数。
第六章:质点的运动6.1 运动的描述位置、位移、速度和加速度等描述物体运动的参数。
6.2 牛顿的三大运动定律第一定律:惯性定律第二定律:力的作用导致加速度第三定律:作用与反作用第七章:工程结构的分析7.1 杆件和梁的内力分析利用平衡条件和截面平衡来分析结构内力。
7.2 支持反力分析利用平衡方程来计算支持反力。
这些笔记覆盖了工程力学的基本概念和主要内容。
工程力学是工程学的重要基础,它对于设计和分析各种工程结构和系统都具有重要意义。
工程力学
静力分析的基本概念与方法
3、约束:限制物体运动的某些条件。 4、约束力:约束(约束体)给予被约束物 体的力。也称为约束反力。 5、主动力:除了约束力以外的力,统称为 主动力,如:重力。
约束、约束力、主动力
约束体------
FT
------约束力
W
------重力(主动力)
第一章
静力分析的基本概念与方法
T P P
S2
S'2
柔性体约束只能承受拉力,所以它们的约束反力是作用在接
触点,方向沿柔性体轴线,背离被约束物体。是离点而去的
力。
2.光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计)
P P N
NB NA
N
约束反力作用在接触点处,方向沿公法线,指向受力 物体是向点而来的力。
类型
定义及约束力
图片
简图及约束力画 法
力的可传性
力可以沿其作用线在刚体上任意滑移而不改变力 对刚体的作用效应。
力的可传性原理图示
F1
B B B
F1
F2
A
F F
A
A
第一章
静力分析的基本概念与方法
4、力的平行四边形法则(不平行三力的平 衡条件): 作用于刚体上某一点的两个力的合力 仍作用在该点。合力的大小和方向可以 用这两个力所组成的平行四边形的对角 线表示。
工程力学
2009、2
引
论
一、关于工程力学 工程力学包含以下三部分:
静力分析——研究物体的受力与平衡的规律。 强度、刚度和稳定分析——研究物体在外力的 作用下的变形规律。 运动与动力分析——研究物体的运动规律,分 析物体产生运动的原因,建立物体的运动与作 用在物体上的力的相互关系。
工程力学
力系简化的基础是力向一点平移定理。
工程力学
第2章 力系的简化
§2–2 力向一点平移定理
力向一点平移定理 作用于刚体上的力可从原来的作用点 平行移动任一点而不改变对刚体的作用效应,但须附加一 个力偶,附加力偶的矩等于原力对新作用点的矩。
F B h
F
F = B h
F
F
A
A
=
M=Fh B A
第2章 力系的简化
求如图所示平面共点力系的合力。其中:F1 = 200 N, y F2 = 300 N,F3 = 100 N,F4 = 250 N。 F2
解: 根据合力投影定理,得合力在轴
x,y上的投影分别为:
FRx F1 cos 30 F2 cos 60 F3 cos 45 F4 cos 45 129 .3 N
FR=FR,但其作用线不过简化中心O。
FR
MO O
FR
= O
d
FR
FR
A
= O
d
FR
A
M 0 m0 ( FR ) d FR ' FR '
把各力矢首尾相接,连接第一个力的始端与最后一个力的终 端的矢量就是合力FR,力系中各力称为合力FR的分力。 F2 F1 F3 F2 F3 F
O
4
F1
FR
F4 • 得到的多边形,称为力多边形,合力就是力多边形的封闭边。
• 用力多边形求解合力的方法称为力的多边形法则。
工程力学 c F3 d F4 c F1 a
加减平衡力系原理
力偶
[证明]
力F
M o M o ( F ) Fh
力系F,F',F''
工程力学专业解读
工程力学专业解读工程力学,听起来是不是特别高大上?其实啊,它就像一个超级英雄,默默地在很多地方发挥着巨大的力量呢。
工程力学是一门研究物体在外力作用下的运动和变形规律的学科。
这就好比我们人在生活中会受到各种各样的压力一样,物体也会受到外力的影响。
比如说,咱们建房子的时候,那些建筑材料就像是一个个等待被安排任务的小士兵。
工程力学就是那个指挥家,它得告诉这些小士兵们怎么排列组合,才能让房子稳稳地站在那里,不会因为风吹雨淋或者地震就轻易倒下。
你看那些高楼大厦,直挺挺地冲向云霄,要是没有工程力学在背后出谋划策,那可就成了摇摇欲坠的危险建筑啦。
从微观的角度看,工程力学就像一个显微镜下的世界探险家。
它深入到物体的内部,去探究那些力是怎么在分子、原子之间传递和相互作用的。
这就好比我们要了解一个小团体内部的人际关系一样复杂。
每个分子、原子之间的力的关系都得搞清楚,这样才能准确地预测物体在不同外力下的反应。
就像你要知道团队里每个人的性格和做事风格,才能让这个团队更好地协作完成任务。
如果不了解这些微观的力的关系,那在设计一些高精度的机械零件或者新型材料的时候,就可能会出大问题。
在机械工程领域,工程力学更是像一把万能钥匙。
它能打开理解机械运动的大门。
你见过那些大型的工程机械吧,像挖掘机、起重机之类的。
它们的每个动作,每个部件的转动和伸缩,都离不开工程力学的原理。
就好比人的手臂,每个关节的活动都有肌肉和骨骼的协同作用,这肌肉和骨骼之间的关系就像是机械部件之间的力学关系。
如果工程力学学得不好,设计出来的机械就可能像一个四肢不协调的人,要么动不了,要么动起来就出乱子。
工程力学在航空航天领域那更是举足轻重。
飞机在天空中飞行,要面对各种各样复杂的力,像空气的阻力、自身的重力还有发动机产生的推力等等。
这就像一只小鸟在天空中飞翔,它得巧妙地利用空气的力量,调整自己的翅膀和身体姿态。
工程力学在这个时候就像小鸟的飞行本能一样,它能帮助工程师设计出既轻便又能承受巨大力量的飞机结构。
工程力学
一、判断题1.力的两种效应内效应:力使物体发生变形的效应外效应:力使物体运动状态发生变化的效应。
2.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,而不改变它对刚体的作用效应。
3..摩擦力的方向:与物体的相对滑动趋势的方向相反。
4.静摩擦力的大小:静摩擦力随着主动力的不同而改变,它的大小由平衡方程求的,但是介于零和最大静摩擦之间。
5.力的合成与分解遵循平行四边形法则合力不一定大于各分力6.力偶的三要素(大小,转向,作用平面)两力偶等效:在同一平面内的两个力偶,只要它们的力偶矩大小相等,转向相同,则等效。
7.梁在受弯变形:0中线轴上的应力分布正应力为零切应力最大二、选择题1.刚体:在任何情况下都不发生变形的物体。
2.合力的投影定理:合力在任意轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和。
3.力偶的基本性质:三要素(大小,转面,作用平面)力偶不是一力不能与力平衡,在任意坐标轴上投影的代数和为零。
力偶对其作用面内任意一点之矩等于力偶矩,而与矩心位置无关。
4.轴向拉压:P12 切应力45度时最大正应力0度时最大5.平面一般力系向某一点简化的主矢与主矩:(与大小,方向,投影有关)而与作用点无关。
6.主矩:7.轴向受压改变的破坏形式:无刚度破坏(失稳,受压强度)拉伸力:塑性大于5%脆性小于等于5%8.许应力:P279.无荷载区段剪力图均荷载区段剪力图三、受力分析图1.单物体2物体系(课后题)四、计算题P39 2-3 P40 2-6汇交力系的计算剪切与挤压P63 2-1 2-4扭转P87 3-2 3-3 3-4画扭矩图验算刚度P77 3-8 P80 3-14 3-17 例题3-3 3-4 3-5。
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工程力学
1.力:力是物体之间的机械作用
2.①力矩:指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向,它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积。
②合力矩定理:平面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。
3.力偶:大小相等,方向相反,作用线平行的两个力。
4.约束力:约束阻碍物体的位移。
①光滑接触面约束:光滑支撑面对物体的约束力,作用在接触点处,方向沿接触表面的公法线,并指向受力物体。
②柔索约束:绳索对于物体的约束力,作用点在接触点,方向沿着绳索背离物体。
③光滑铰链约束:铰链对物体的约束力必垂直轴线通过铰链中心。
④滚动支座约束:约束力必垂直于支承面,且通过铰链中心。
5.平面汇交力系(力偶系)的平衡条件:力系的合力为零(所有各力偶矩的代数和为零)。
6.平面任意力系的平衡方程:所有各力在两个任选的坐标轴上的投影的代数和分别等于零,以及各力对于任意一点的矩的代数和也等于零。
7.弹性变形:卸去载荷后能够消失的变形。
8.塑性变形:残留下来的不能消失的变形。
9.强度:反映构件抵抗破坏的能力。
10.刚度:反映构件抵抗弹性变形的能力
11.稳定性:反映构件保持原有平衡形态的能力。
12.变形固体的基本假设:
①连续性假设:认为整个物体所占空间内毫无空隙地充满物质。
②均匀性假设:认为物体内的任何部分,其力学性质相同。
③各向同性假设:认为物体在各个不同方向上的力学性能相同。
④小变形假设:假设构件的变形与原始尺寸相比很小。
13.应力:单位面积上内力的大小。
通常总将P分解为垂直于截面的分量ζ(称为正应力)和切于截面的分量η(称为切应力)
14.线应变:每单位长度的伸长(或缩短)称为线应变,用ε表示。
ε=(ΔL)/L
15.胡克定律:ΔL=(FL)/(EA)或者ζ=Eε
16.泊松比:v=|ε`|/|ε|
17.塑性材料在拉伸时的力学性能
①弹性阶段:应力与应变成正比,即胡克定律成立。
②屈服阶段:当曲线到达b点后,应力不再增大,而变形继续增加,材料貌似丧失抵抗变形的能力。
③强化阶段:经过屈服后,要使试件再变形,就要增大拉力,材料又具有抵抗变形的能力。
④局部变形阶段:当应力达到e点之后,试件在某一局部横截面显著收缩,这种现象称为劲缩现象。
18.应力集中:由于截面急剧变化所引起的应力局部增大现象。
列如一个含孔圆板,所受拉力为F,板厚为δ,板宽为b,孔径为d,则截面应力为
ζn=F/(b-d) δ
19.剪切:(剪力)切应力的计算公式η=F s/As 挤压应力的计算公式ζbs=F bs/A bs。