工程力学 单元5
工程力学习题册
专业 学号 姓名 日期 成绩第一章 静力学基础一、是非判断题1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。
( ) 1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。
( ) 1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。
( ) 1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。
( ) 1.5 两点受力的构件都是二力杆。
( ) 1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。
( ) 1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。
( ) 1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。
( ) 1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。
( ) 1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。
( ) 1.11 合力总是比分力大。
( ) 1.12 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。
( ) 1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。
( ) 1.14 当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。
( ) 1.15 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。
( ) 1.16 静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。
( )1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。
( ) 1.18 如图所示三铰拱，受力F ，F 1作用，其中F 作用于铰C 的销子上，则AC 、 BC 构件都不是二力构件。
( )二、填空题2.1如图所示，F 1在x 轴上的投影为 ；F 1在y 轴上的投影为 ；F 2在x 轴上的投影为 ；F 2在y 轴上的投影为 ；F 3在x 轴上的投影为 ；F 3在y 轴上的投影为 ；F 4在x 轴上的投影为 ；F 4在y 轴上的投影为 。
轴上的投影为 。
2.2将力F 沿x , y 方向分解，已知F = 100 N, F 在x 轴上的投影为86.6 N, 而沿x 方向的分力的大小为115.47 N ， 则F 的y 方向分量与x 轴的夹角β为 ，F 在y 轴上的投影为 。
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单元一 静力学基础
2. 常见的几种类型的约束 柔绳、链条、胶带构成的约束
F1
F
F1
F2 A
F2 G
单元一 静力学基础
胶带构成的约束
单元一 静力学基础
链条构成的约束
单元一
光滑接触面约束
静力学基础
公法线
F
F
C
FA A
FC
FB B
公切面
F
F
单元一 静力学基础
公切线 公法线
F
光滑接触面约束实例
单元一 静力学基础
单元一 静力学基础
1.2 静力学公理 公理1(二力平衡公理)
要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须 也只需这两个力大小相等、方向相反、沿同一直 线作用。
公理2(加减平衡力系公理)
可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去 掉几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的 作用。
单元一 静力学基础
推论(力在刚体上的可传性)
光滑接触面约束动画
单元一 静力学基础
光滑圆柱铰链约束
A B
F A
B
单元一 静力学基础
光滑圆柱铰链约束实例
单元一 静力学基础
光滑圆柱铰链约束实例
Fy Fx
向心轴承
单元一 静力学基础
光滑圆柱铰链约束 固定铰链支座
F
Fy
Fx
单元一
光滑圆柱铰链约束 活动铰链支座
静力学基础
F F
单元一 静力学基础
单元一 静力学基础
力的定义
力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物 体的形状和运动状态发生改变。
外效应——改变物体运动状态的效应。 力的效应
内效应——引起物体变形的效应。
工程力学单元备课笔记首页 课时授课教案
江苏交通高级技校备课本编号：QMSD-0704-31班级0930教研组机械姓名魏勇2009～2010 学年第一学期单元（章节）备课笔记首页教师：魏勇教研组：机械教研组课时授课教案课时授课教案教学过程：复习引入：工程力学分哪几部分授新课：一、基本概念1．平衡：指物体相对于地面保持静止或匀速直线运动的状态，平衡是机械运动的一种特殊形式。
2．刚体：物体受力作用后大小和形状保持不变的物体，特征是刚体内任意两点的距离始终保持不变。
3．物体间的相互机械作用，这种作用可使物体的运动状态和形状发生改变。
改变物体运动状态的效应叫外效应，也叫运动效应，改变物体形状状态的效应叫内效应，也叫变形效应。
4.集中力：如图中P5.均布力：如图中的q课时授课教案教学过程：复习引入：刚体的平衡授新课：一、力的概念1、力的概念：力是物体间的一种相互作用，这种作用是使物体的运动状态或运动形式发生改变的原因。
这种相互作用的效果有：一是使物体的运动状态发生变化（外效应）。
二是使物体产生变形（内效应）。
研究物体的外效应把物体看成刚体，研究物体的内效应把物体看成变形体2、力的三要素力对物体的运动效果取决于力的三要素。
刚体：力的大小，方向，作用线。
变形体：力的大小，方向，作用点。
（1）、力的大小：物体间相互机械作用的强度通过力的效应的大小度量，单位：N。
（2）、力的方向：力作用开始运动的方向（包括力的作用线在其间的方位和指向）。
（3）、作用点：物体相互作用位置的变化。
三要素中任何一个变化时力对物体的作用效果也随之改变。
3、力的图示法力是一个不仅有大小还有方向的量，所以是一个矢量，力可以用一带箭头的线段来表示；线段的长度表示力的大，箭头指向表示力的方，线段的起点或终点表示力的作用点。
具有确定作用点的矢量称为定位矢量，不涉及作用点的矢量称为自由矢量。
力是定位矢量，只表示力的大小和方向的矢量称力矢。
例题用50N的力沿水平向右的方向拉一个小车,请画出小车所受拉力的图示.教师边讲边画,并要求同学跟着老师在练习本上画,讲述内容的顺序如下.(1)首先确定受力物体,在这道题里是小车,画出一个方框表示受力物体.(小车)(2)根据力的大小选定一个标准长度表示一定大小的力,已知力的大小应是标准长度所表示力的大小的整倍数.在这道题中选1个标准长度代表10N,已知力50N是10N的5倍.(3)确定力的作用点,力的作用点不能离开受力物体,一般画在表示物体的方框的中心.(4)从力的作用点,沿力的方向画一条线段、线段的长度应当等于标准长度的整倍数,在这道题里是5倍.(5)在线段的末端画一个箭头表示力的方向,注重箭头一定要画在线段以内.最后形成如图所示完整的图示.4.力的示意图力的图示可以直观、准确地表示物体的受力情况,但是也可以对力的图示加以简化,只用一个带箭头的线段表示力,不必严格准确地画出力的大小,突出力的方向即可.例如上题,从力的作用点开始,沿力的方向画一个线段,在线段末端画上箭头.二、力系的概念力系：作用在物体上的一群力。
土木工程力学05约束与约束反力上图文
2020/1/18
17
学习探究
约束力：约束对被约束体物体的作用力
约束限制物体的运动，靠的就是约束力，也叫约束反力。
FT
铁轨作用在车轮上 的力就是约束力
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P
P
绳子作用在小球上的
拉力力就是约束力
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学习探究
约束反力：就是约束力，简称反力 讨论一下水杯和手机受到的约束力是什么力？
学习探究 温故知新
学习探究
约束与约束反力（上）
知识强化
提纲挈领
课堂延伸
2020/1/18
1
学习探究
本节课需要解决的问题:
1、约束与约束反力的概念 2、柔索的约束力 3、光滑接触面的约束力
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2
学习探究
第三节 约束与约束反力（上）
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3
学习探究
一、知识回顾
1、“四公理”+“两推论” 2、平行四边形法则—计算方法
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4
学习探究
3、用平行四边形法则，求下图的力的合力。
F1=30KN
300 300
F1
300 300
10KN
F合
F2=30KN
F2
图1 用尺子测量，根据比例尺可得合力为52KN。
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学习探究
3、用平行四边形法则，求下图的力的合力。
常见错误： 1、线段末端不画箭头 2、箭头超过线段长度 3、不给出合力的结果
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学习探究
柔绳、链条、皮带构成的约束
约束类型与实例
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学习探究
柔绳、链条、皮带构成的约束 约束类型与实例
合肥工业大学工程力学练习册答案5—12章-c10f1d744431b90d6c85c77e
5– 1 试求图示各杆横截面 1-1、2-2、3-3上的轴力，并作轴
力图。
2-2上的正应力。
解： 1．轴力
由截面法可求得，杆各横截面上的轴力为
2．应力
Pa
MPa
Pa
MPa
5– 2 一根中部对称开槽的直杆如图所示。试求横截面 1-1和
5– 3 一桅杆起重机如图所示。起重杆 AB的横截面是外径为 20
剪应力。
8–8长度为 250mm，截面尺寸为
的薄钢尺，由于
两端外力偶的作用而弯成中心角为 的圆弧。已知弹性模量 。试求钢尺横截面上的最大正应力。
解： 根据题意 ，
可以得到
故钢尺横截面上的最大正应力为
解： 1．求 1-1截面上的剪力和弯矩
：
，
∴ 1-1截面上的剪力和弯矩为：
，
2．求 1-1截面上 a、b两点的应力
3．当 P和 共同作用时，
(b) 1．当 q单独作用时，查表得
由剪切强度条件
≤ ，可得
MPa
≥
m
mm
解： 设每个螺栓承受的剪力为 Q，则由
可得
螺栓的剪应力
MPa ∴ 螺栓满足剪切强度条件。
Pa 11-7
6– 3矩形截面木拉杆的接头如图所示。已知轴向拉力
kN，截面
宽度
mm，木材的顺纹容许挤压应力
MPa，顺纹的容许
剪应力
MPa，求接头处所需的尺寸 L和 a。
6– 4螺栓接头如图所示。已知
每个螺栓承受的轴向为
由螺栓强度条件 ≤
可得螺栓的直径应为 ≥
11-4
5– 9一铰接结构由杆 AB和 AC组成如图所示。杆 AC的长度为杆 AB的两
工程力学5
B
l Fl
| M |max Fl 1.2 F N m
查附录型钢表3，
x
4 3
Wz 185cm 1.85 10 m
3
M
由： 得： 故：
M max Wz
1.2F (1.85 104 ) (170 106 )
[ F ]max
185 170 26.2kN 1.2
* N2 * N1
* * 得 dFS＝FN F 2 N1
其中 dFS＝ bdx
* FN 2 dA Ay
* FN 1
M dM y1dA Ay Iz M dM y1dA Ay Iz
Ay
* FN 2
M dM Sz Iz
M F Sz Iz
* N1
dFS
p
（4）由于y、z轴就是横截面的形心主轴，从而可得到启示：当横 截面没有对称轴时，只要外力偶作用在形心主轴之一（例如 y轴）所构成的纵向平面内，上述公式仍适用。 （5）对于用铸铁、木材以及混凝土等材料制成的梁，在应用上述
公式时，都带有一定的近似性。
例5-1 T形截面外伸梁尺寸及受力如图所示。已知横截面对中性轴
§5-2
横力弯曲时梁的正应力及其强度条件 梁的合理截面
q
一.横力弯曲时梁的正应力及其强度条件
q b
M ( x)
z h
l
y
b
Fs ( x)
由于τ的存在，横截面发生翘曲（§5-3）。平面假设不成立， 且还有沿y的挤压正应力。 由弹性力学结果表明，当l/h≥5时，用（5-2）式计算跨中截面的 最大正应力，其误差≤1.07%。所以工程中仍用纯弯曲时的正应 力公式，计算横力弯曲时的正应力。但要注意，横力弯曲时， 弯矩是x的函数，所以
工程力学(中国石油大学(华东))智慧树知到答案章节测试2023年
绪论单元测试1.工程力学的任务就是到现场去从事工程技术研究。
A:对B:错答案:B2.工程力学的英文翻译为mechanical engineering。
A:对B:错答案:B3.古希腊最伟大的力学家是：A:牛顿B:亚里士多德C:阿基米德D:托勒密答案:C4.德国的应用力学学派的领袖是：A:普朗克B:普朗特C:普拉格D:冯卡门答案:B5.哪一位不是中国力学事业的奠基人？A:钱学森B:钱伟长C:林家翘D:郭永怀答案:C6.达芬奇是一位著名的应用力学家。
A:对B:错答案:A7.力学在医学领域几乎没什么影响，因为医生根本不学习力学知识。
A:错B:对答案:A8.哥廷根学派的弟子有：A:普朗特B:拉普拉斯C:冯牛曼D:冯卡门答案:D9.郭永怀的主要研究领域为原子弹。
A:错B:对答案:A10.生物力学之父是：A:冯元桢B:笛卡尔C:钱学森D:哈维答案:A第一章测试1.二力平衡条件的适用范围是（）。
A:变形体B:任何物体或物体系C:刚体D:刚体系统答案:C2.图示三铰刚架ACB，受水平力P作用而平衡，有以下四种说法，其中错的是（）。
A:RA的方向指向C，RB的方向不确定B:BC为三力平衡构件C:反力RA和RB的方向都指向CD:AC为二力平衡杆件答案:A3.运用哪个公理或推论可将力的三要素中的作用点改为作用线（）。
A:力的可传性原理B:二力平衡公理C:力的平行四边形公理D:作用与反作用公理答案:A4.只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称为（）。
A:固定端支座B:固定铰支座C:可动铰支座D:光滑面答案:B5.力的作用线都相互平行的平面力系称为（）。
A:平面一般力系B:空间平行力系C:空间一般力系D:平面平行力系答案:D6.根据二力平衡原理中的两个力应该满足的条件，指出下面说法错误的一种是( )。
A:大小相等，方向相反B:作用在同一刚体上C:这两个力是作用力与反作用力D:沿同一条直线答案:C7.二力杆对它所约束的物体的约束反力作用在物体上( )。
工程力学第5单元 剪切与挤压
5.3 挤压的实用计算
案例5-3 图5-15所示宽度b=300mm的两块矩形木杆相 互联接，已知l=200mm，a=30mm，木材的许用切应力 [τ]=1.5MPa，许用挤压应力[σbs]=12 MPa。试求许可载荷 [F]
机械工业出版社
5.3 挤压的实用计算
案例5-4 图5-16所示，两直径d=100mm的圆轴由凸缘 联轴器和螺栓联接，凸缘联接器D0=200mm的圆周上均匀 分布8个螺栓。已知轴传递的外力偶矩M=14kN.m，螺栓 的许用切应力[τ]=60MPa，试求螺栓所需的直径d1 。
剪切面和挤压面。
机械工业出版社
5.2 剪切的实用计算
1.剪力 剪切面上内力的作用线与外力平行，沿截面作用。沿
截面作用的内力，称为剪力，常用符号FQ表示 剪力FQ的大小： 由 ∑Fx=0 F-FQ=0 得：FQ = F
机械工业出版社
5.2 剪切的实用计算
2.切应力 与剪力FQ对应，剪切面上有切应力τ切应力在剪切面上
塑性材料： [σbs]=（1.7~2.0） [σ] 脆性材料： [σbs]=（0.9~1.5） [σ]
机械工业出版社
5.3 挤压的实用计算
想一想 练一练
如图所示受拉力作用下的螺栓，试在图中指出螺栓的 剪切面和挤压面。
机械工业出版社
5.3 挤压的实用计算
案例5-2 如图5-14所示为轮毂与轮轴的键联接，该联 接传递的力偶矩M。已知 M=2kN.m，键的尺寸b=16mm， h=12mm，轴的直径d=80mm，键材料的许用应力 [τ]=80MPa，[σbs]=120MPa。试按强度要求计算键长应等 于多少？
机械工业出版社
5.3 挤压的实用计算
（2）若接触面是圆柱形曲面，如铆钉、销钉、螺栓等 圆柱形联接件，挤压面积为半圆柱的正投影面积。
工程力学课后习题答案
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A，构件AB，BC或ABC的受力图，未标重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑接触。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）1-2 试画出图示各题中AC杆（带销钉）和BC杆的受力图（a）（b）（c）（a）1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ，放在水平梁AC 的中央，如图所示。
梁的A 端以铰链固定，另一端以撑杆BC 支持，撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在绞车D 上，如图所示。
转动绞车，物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆重不计，A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时，求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图解得: P F PF AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示，输电线ACB 架在两电线杆之间，形成一下垂线，下垂距离CD =f =1m ，两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ，可近视认为沿AB 直线均匀分布，求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图以AC 段电线为研究对象，三力汇交2-4 图示为一拔桩装置。
在木桩的点A 上系一绳，将绳的另一端固定在点C ，在绳的点B 系另一绳BE ，将它的另一端固定在点E 。
然后在绳的点D 用力向下拉，并使绳BD 段水平，AB 段铅直；DE 段与水平线、CB 段与铅直线成等角α=0.1rad （弧度）（当α很小时，tanα≈α）。
如向下的拉力F=800N ，求绳AB 作用于桩上的拉力。
题2-4图 作BD 两节点的受力图 联合解得：kN F F F A80100tan 2=≈=α 2-5 在四连杆机构ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，，机构在图示位置平衡。
工程力学—第五章材料力学的一般概念
§5-1 材料力学理论的建立
第一部《材料力学》出现17世纪以后，技术革命
法国科学家 库仑 （1736－1806）
通过实验修正了伽利略的错误，提出了最大切 应力强度理论。
法国科学家 纳维 1826年著《材料力学》
材料力学 —— 研究构件在外力作用下的变形、
受力与破坏或失效的规律，为合理设计构件提供有 关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。
教师：李炎
第 5 章 材料力学的一般概念
§5-1 材料力学简史 §5-2 材料力学的任务 §5-3 材料力学的研究对象 §5-4 荷载的分类 §5-5 变形固体及其基本假定 §5-6 内力与应力 §5-7 变形与位移 §5-8 杆件变形的基本形式
§5-1 材料力学简史
材料力学的发展是工程实际的迫切需要。
§5-5 变形固体的基本假设
任何固体在外力作用下都会发生形状和尺寸的改变，即变形。
对于变形固体，当外力在一定范围时，卸去外力后其变形会
完全消失，这种随外力卸去而消失的变形为“弹性变形”。
当作用于固体的外力大小超过一定范围，在外力卸去后固体 变形只能部分消失，还残留下一部分不能消失的变形，这种不能
消失的残余变形为“塑性变形”。
反之为负。
③ 全应力分解为：
a.垂直于截面的应力（法向分量）称为“正应力”；
F1
ΔN
lim
Δ A0
Δ
A
dN dA
p
M
F2
b.位于截面内的应力（切向分量）称为“切应力”。（剪应力）
ΔT
lim
Δ A0
Δ
A
dT dA
F1
工程力学 材料力学概述
第5章材料力学概述5．1 材料力学的任务工程结构或机械的各组成部分，如建筑物的梁和柱、机床的轴等，统称为构件（member）。
当工程结构或机械工作时，构件将受到载荷的作用。
例如，车床主轴受齿轮啮合力和切削力的作用，建筑物的梁受自身重力和其他物体重力的作用。
在外力作用下，构件具有抵抗破坏的能力，但这种能力是有限的。
同时，其尺寸和形状也将发生变化，称为变形(deformation)。
为保证工程结构或机械的正常工作，构件应有足够的能力负担起应当承受的载荷。
因此，构件必须满足以下要求：1．强度（strength）要求构件在载荷作用下必须不致破坏，即构件应有足够的抵抗破坏的能力。
2．刚度（stiffness）要求构件在载荷作用下的变形必须在许可的范围内，即构件应有足够的抵抗变形的能力。
3．稳定性（stability）要求构件在载荷作用下必须始终保持其原有的平衡形态，即构件应有足够的保持其原有平衡形态的能力。
设计构件时，必须满足上述所提到的强度、刚度和稳定性的要求。
在保证构件满足上述三方面要求的同时，要尽量选用适当的材料和减少材料的消耗量，以节约成本。
综上所述，材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。
在材料力学中，为进行上述的分析和计算，不仅要研究构件的受力状态与变形之间的关系，还要了解材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的性能，即材料的力学性能，又称机械性能（mechanical properties）。
而力学性能要由实验来测定。
所以实验分析和理论研究同是材料力学解决问题的方法。
5．2 变形固体的基本假设在静力学中，将研究的物体看成是刚体，即假定受力后物体的几何形状和尺寸是不变的。
实际上，刚体是不存在的，任何物体在外力作用下都将发生变形，而且当外力达到某一定值时，物体还会发生破坏。
在静力学中，构件的微小变形对静力平衡分析是一个次要的因素，故可不考虑；但在材料力学中，研究的是构件的强度、刚度和稳定性等问题，对于这些问题，即使变形很小，也是一个主要因素，必须加以考虑而不能忽略。
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。
上篇 工程力学部分 第5章 剪切和挤压
第一节
概述
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第一节
概述
在工程实际中，构件与构件之间往往用连接件相互连接，如图5-1 所示。 连接对于整个结构的牢固和安全起着重要作用，对其强度分析应予 以重视。
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图5-1
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第一节
概述
杆件受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力 （即垂直杆轴方向的力）作用时，两力之间的横截面将沿力的方向发 生相对错动。这种变形称为剪切变形 剪切变形。发生相对错动的截面称为剪切 剪切变形 剪切 面。剪切变形是杆件的基本变形形式之一。如图5-2所示，当外力足够 大时，将会使铆钉剪断，这就是剪切破坏 剪切破坏。 剪切破坏 连接件受剪切时，两构件接触面上相互压紧，产生挤压。局部受 压的表面称为挤压面 挤压面。作用在挤压面上的压力称为挤压力 挤压力。当传递的 挤压面 挤压力 压力很大时，钢板圆孔可能被挤压成椭圆孔，导致连接松动，或铆钉 可能被压扁或压坏，这就是挤压破坏 挤压破坏。 挤压破坏 必须注意，挤压与压缩是截然不同的两个概念，前者是产生在两 个物体的表面，而后者是产生于一个物体上。
d
d
b
(d)
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b=10mm
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二、挤压的实用计算
t =10mm F
d =16mm F t =10mm
故铆钉满足剪切强度条件。 （2）挤压强度校核： F F 挤压力Fbs = ，计算挤压面积 Abs = td ， 4 由挤压强度条件知
Fbs F 4 100 × 103 N σ bs = = = = 156MPa < [σ bs ] Ac td 4 ×10 × 16mm 2
τ=
F F F m F m Fs = F
工程力学知到章节答案智慧树2023年贵州理工学院
工程力学知到章节测试答案智慧树2023年最新贵州理工学院第一章测试1.力对物体的作用效应取决于力的三要素，分别是（）。
参考答案:力的大小;力的方向;力的作用点2.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。
（）参考答案:对3.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为（）。
参考答案:刚体4.两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作用在同个物体上。
（）参考答案:错5.柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动，只能给物体提供拉力。
（）参考答案:对第二章测试1.指出以下力的多边形中，合力为零的有（）。
参考答案:;2.F1、F2、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系，其力矢之间的关系如图，这个汇交力系的合力FR为（）。
参考答案:3.平面汇交力系有（）个独立平衡方程。
参考答案:24.刚架ABCD，不计自重，仅受力F作用，铰链A反力F的作用线必定（）。
参考答案:通过C点5.作用在物体上的多个力，如果各个力的作用线汇交于一点，这样的力系就称为平面汇交力系。
（）错第三章测试1.力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。
（）参考答案:对2.扳手所受力如图，已知，力F对O点之矩为（）。
0.69kN·m3.关于力偶性质的下列说法中，正确的是（）。
参考答案:力偶对其作用面上任意点之矩均相等，与矩心位置无关;力偶无合力;若力偶矩的大小和转动方向不变，可同时改变力的大小和力偶臂的长度，作用效果不变4.力偶对物体有移动效应。
（）参考答案:错5.力的作用线通过矩心时，力矩为零。
（）参考答案:对第四章测试1.司机操纵方向盘驾驶汽车时，可用双手对方向盘施加一个力偶，也可用单手对方向盘施加一个力，这两种方式能取得相同的效果，说明一个力与一个力偶可以等效。
（）参考答案:错2.力线平移定理认为，作用在刚体上的力F可以平行移到刚体内任一点，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对平移点的矩。
《工程力学》综合复习资料【全】(有答案)
《工程力学》综合复习资料 （部分题无答案）目录第一章 基本概念与受力图------------------13题第二章 汇交力系与力偶系------------------------6 题 第三章 平面一般力系------------------11题 第四章 材料力学绪论------------------------ 9 题 第五章 轴向拉伸与压缩---------------------12题 第六章 剪切----------------------------------7 题 第七章 扭转---------------------------------- 8 题 第八章 弯曲内力------------------------------ 8 题 第九章 弯曲强度------------------------------17题 第十章 弯曲变形------------------------------ 8题 第十一章 应力状态与强度理论-------------- 9题 第十二章 组合变形------------------------------10题 第十三章 压杆稳定------------------------------9题第一章 基本概念与受力图（13题）（1-1）AB 梁与BC 梁，在B 处用光滑铰链连接，A 端为固定端约束，C 为可动铰链支座约束，试分别画出两个梁的分离体受力图。
解答： （1）确定研究对象：题中要求分别画出两个梁的分离体受力图，顾名思义，我们选取AB 梁与BC 梁作为研究对象。
（2） 取隔离体：首先我们需要将AB 梁与BC 梁在光滑铰链B 处进行拆分，分别分析AB 与BC 梁的受力。
（3）画约束反力：对于AB 梁，A 点为固端约束，分别受水平方向、竖直方向以及固端弯矩的作用，BBCqmA点为光滑铰链，受水平方向、竖直方向作用力，如下图a 所示。
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。
烟台南山学院《工程力学》试题5
烟台南山学院《工程力学》试题5得分阅卷人一． 概念题（30分）填空、选择、判断1．在研究一点的应力状态时，引用主平面的概念，所谓主平面是指（）。
A. 正应力为零的平面B. 剪应力最大的平面C. 剪应力为零的平面D. 正应力应力均为零的平面2.正方形截面受压杆，若截面的边长由a增大到剪2a后（其他条件不变），则杆的横截面上的压应力是原来临界力的（）。
A.2倍；B. 4倍；C.8倍；D. 16倍；3.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为（）。
A. 2T; B . 22TC. 4T.D. 42T4.设火车轮缘与钢轨接触点处的主应力分别为–800MPa、–900MPa、 和–1100MPa，按第一强度理论，其相当应力为（）。
A. 100MpaB. -800MPaC. 300MpaD. 400MPa5．作为脆性材料的极限应力是（）A. 比例极限B. 弹性极限C．屈服极限D．强度极限6．低碳钢在拉伸试验时，其断口形状是（ ）；铝在拉伸试验时，其断口形状是（ ）；铸铁在拉伸试验时，其断口形状是（ ）。
A．杯锥状，斜截面，平面； B.杯锥状，平面，杯锥状C．平面，杯锥状，平面 D.杯锥状，平面，斜截面.7．塑性材料的伸长率应( ).A.大于5%；B. 小于5%；C. 等于5%；D. 没有固定标准。
8．对由一定材料制成的压该来说，临界应力取决定于杆的柔度，柔度值愈大，临界应力值愈( )，压杆就愈( )失稳。
A．大，易； B.小，不易C．大，不易； D.小,易9．为了保证结构的安全和正常工作，对构件承载能力要求是（）A．强度要求；B．强度要求和刚度要求；C．刚度要求和稳定性要求； D．强度要求、刚度要求和稳定性要求。
10．第二强度理论是（ ）A．最大剪应力理论；B．最大拉应力理论；C．最大拉应变理论；D．形状改变比能理论。
11．图形对通过其形心轴的（）等于零。
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内力·截面法·轴力及
一、内力的概念
材料力学的研究对象是构件，对于所取 的研究对象来说，周围的其他物体作用于其上 的力均为外力，这些外力包括荷载、约束力、 重力等。按照外力作用方式的不同，外力又可 分为分布力和集中力。
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学习任务2 轴力图
内力·截面法·轴力及
构件即使不受外力作用，它的各质点之间 本来就有相互作用的内力，以保持其一定的形 状。材料力学所讨论的内力，是指因外力作用 使构件发生变形时，构件的各质点间的相对位 置改变而引起的“附加内力”，即分子结合力的改 变量。这种内力随外力的改变而改变。但是， 它的变化是有一定限度的，不能随外力的增加 而无限地增加。当内力加大到一定限度时，构 件就会破坏，因而内力与构件的强度、刚度是 密切相关的。由此可知，内力是材料力学研究 的重要内容。求解内力的普遍方法是截面法： 假想截开、任意留取、平衡求力。
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学习任务3 应力计算
轴向拉（压）杆的
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学习任务3 应力计算
轴向拉（压）杆的
二、横截面上的应力 分析拉(压)杆横截面上任意一点的应力分 布及大小，是杆件强度计算的基础。计算轴向 拉(压)杆横截面上的应力。必须首先了解应力在 截面上的分布规律。下面从观察受力杆件的变 形入手，进行分析。
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学习任务3 应力计算
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学习任务3 应力计算
轴向拉（压）杆的
拉（压）杆横截面上正应力 的计算公式
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学习任务3 应力计算
轴向拉（压）杆的
必须指出，作用在杆件上的轴向外力， 一般是外力系的静力等效力系，在外力作用点 附近的应力比较复杂，并非均匀分布。但圣唯 南原理指出：“力作用于杆端方式的不同，只会 使与杆端距离不大于杆的横截面尺寸的范围内 的应力分布受到影响”。根据这一原理，除了外 力作用点附近以外，都可用上式计算应力。当 等直杆受几个轴向外力作用时，杆内的最大正 应力为
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学习任务2 轴力图
内力·截面法·轴力及
三、轴力图 工程实际中，杆件所受外力可能很复杂， 这时杆件各段的轴力将各不相同，为了表明轴 力随横截面位置的变化情况，通常作出轴力图 。其作法如下：选取一定的比例尺，用平行于 杆轴线的坐标表示横截面的位置，用垂直于杆 轴线的坐标表示横截面上轴力的数值，从而绘 出表示轴力与横截面位置关系的图形，称为轴 力图。通常将正值的轴力画在上侧，负值的画 在下侧。
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学习任务1 概念
轴向拉伸和和压缩的
它们共同的受力特点是：作用在直杆两端 的两个合外力大小相等，方向相反，且作用线 与杆轴线相重合。在这种外力作用下，杆件的 变形是沿轴线方向伸长或缩短，这种变形形式 称为轴向拉伸或轴向压缩，这类杆件称为拉杆 或压杆。
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学习任务2 轴力图
学习任务5
材料在拉伸和压缩时的力学性能
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学习任务6
强度条件、安全系数、许用应力
学习任务7
应力集中的概念
7
学习任务1 概念
轴向拉伸和压缩的
轴向承受拉伸或压缩的杆件是工程实际中 经常遇到的构件。如图5-1所示的钢筋混凝土电 杆上支撑电缆的横担结构。AC杆受到沿轴线方 向拉力的作用，沿轴线产生伸长变形；而BC杆 则受到沿轴线压力的作用，沿轴线产生缩短变 形。此外，内燃机中的连杆，建筑物桁架中的 杆件均可简化为拉杆或压杆。这些构件外形虽 各有差异，加载方式也不尽相同，但都可以简 化为轴向拉杆或压杆。
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学习任务2 轴力图
内力·截面法·轴力及
二、截面法·轴力 受外力作用而处于平衡的物体，其内力可 用截面法显示并确定。为了显示轴向拉伸或压 缩杆件的内力，选取如图5-2(a)所示的等直杆， 研究杆件在轴向外力作用下其横截面上的内力 情况。用截面法求构件内力可归纳为以下三个 步骤。 1.截开 2.代替 3.平衡
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学习任务2 轴力图
内力·截面法·轴力及
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学习任务2 轴力图
内力·截面法·轴力及
必须指出，在采用截面法之前，不能随意 使用静力学中力（或力偶）的可移性原理，以 及力的等效代换。因为这样就会改变构件的变 形性质，并使内力也随之改变。但在截开后建 立隔离体的平衡方程时，则可以使用力的等效 代换及可移性原理。
“十二五”职业教育国家规划教材
经全国职业教育教材审定委员会审定
工程力学
北京出版集团公司 北 京 出 版 社
单元五 轴向拉伸和压缩
1
1
单元描述
2
单元重点
2
单元描述
轴向拉伸（压缩）是杆件的基本变形之一。本单元首先介绍
轴向拉压杆件横截面上的应力、轴向拉压杆件的变形，并 导出了胡克定律。然后介绍拉、压时典型塑性材料和脆性 材料的力学性质和一些重要性能指标（如 ， ， 等）及 其实验测定方法。本单元还介绍拉压杆件的强度计算。
轴向拉（压）杆的
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学习任务3 应力计算
轴向拉（压）杆的
（1）杆件的横截面在变形后仍保持为平面，且仍 与杆的轴线垂直。这个假设称为平面假设。 （2）将杆件想象成无数的纵向纤维所组成，在轴 向拉伸（或压缩）时，任意两横截面间的纵向 纤维伸长均相等，即变形相同。 由以上结论可知轴向拉(压)杆横截面上只有 垂直于横截面方向的，且该正应力在横截面上 均匀分布。
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学习任务3 应力计算
单元重点
1.轴向拉（压）杆横截面和斜截面上的应力 计算。 2.材料的变形计算及虎克定律。 3.材料（低碳钢和铸铁）在拉伸和压缩时的 力学性能。 4.轴向拉（压）杆的强度条件。
学习任务1
轴向拉伸和压缩的概念
学习任务2
内力、截面法、轴力及轴力图
5
学习任务3
轴向拉（压）杆的应力计算
学习任务4
拉（压）杆的变形、胡克定律
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学习任务2 轴力图
内力·截面法·轴力及
【例5-1】试求图5-3所示各杆件1-1、2-2截面上 的轴力，并做轴力图。
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学习任务3 应力计算
轴向拉（压）杆的
一、应力的概念 用截面法确定的内力，是截面上分布内力 系的合成结果，它没有表明该分布力系的分布 规律，所以，为了研究相伴的强度，仅仅知道 内力是不够的。例如，有同样材料而截面面积 大小不等的两根杆件，若它们所受的外力相同 ，那么横截面上的内力也是相同的。但是，从 经验知道，当外力增大时，面积小的杆件一定 先破坏。这是因为截面面积小，其上内力分布 的密集程度大的缘故。