中国石油大学工程力学课件tm407ma

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1工程力学绪论ppt课件

AC
此时整体受力图如图（f）所示
54
讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？
如图（g）（h）（i）
55
例1-5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图．图(a)
解：绳子受力图如图（b）所示
56
梯子左边部分受力图如图（c）所示
梯子右边部分受力图如图（d）所示
69
A C B
T
A
C
B
mg
NB
A
A
RA
A
XA
YA
P
C
B
45
P
C
B
45 RB
P
C
B
45 RB
70
P
C
A
B
FCC
用线和方向。
❖
2.确定物体受力中哪些是已知力和未知力，并建立已知力与未知力之间的关
系，从而求出所需的未知力。
本教学单元先解决第一个问题，这是受力分析最基本也是最重要的方面。
46
画受力图的基本步骤：（1）取分离体：根据问题的要求确定研究对象，将它从周围物体的约束中分离出来，单独画出研究对象的轮廓图形；（2）画已知力：载荷，特意指明的重力等，不特意指明重力的构件都是不考虑重力的；（3）画约束反力：确定约束类型，根据约束性质画出约束反力。根据研究对象与周围物体的联系，由约束性质分析约束力，并应用有关平衡条件（二力构件、三力平衡汇交原理等）、作用与反作用定律分析隔离体上所受各力的位置、作用线及可能方向；
42
约束有几种?每种对应的反力方向你都熟练掌握了吗?
43
想想看,还有没有其它类型的约束?

中国石油大学流体力学总复习剖析PPT课件

dt
适用条件物理意义
X
1
p x
dux dt
Y
1
p y
du y dt
Z
1
p z
duz dt
§ 3.4 理想流体运动微分方程
二、理想流体流线上的伯诺利方程
z1
p1
u12 2g
z2
p2
u22 2g
适用条件物理意义几何意义
§3.5 定常总流的伯诺利方程
水头损失定常总流的伯诺利方程
二、N-S方程求解层流运动
连续性方程 N-S方程
§4.6圆管紊流运动
紊流的结构与速度分布
粘性底层——速度近似直线分布过渡区紊流核心区——对数分布或指数分布
水力光滑？水力粗糙？
小结——圆管紊流运动规律
沿程损失系数与流态分区
紊流
水力光滑区混合摩擦区水力粗糙区（阻力平方区）
表面张力惯性力
Wb (Weber)：惯性力/表面张力
St (Stronahl):迁移惯性力/当地惯性力
St l tv
§4.5圆管层流分析
一、圆管层流运动规律分析
1. 圆管流动的切应力分布 2. 圆管层流的速度分布 3. 圆管层流的流量——哈根－泊肃叶公式 4. 圆管层流的沿程水头损失计算——达西公式
雷诺数的定义：
Re vd vd
惯性力粘性力
常用力学相似准则
主导力重力
表达式
相似准数 Fr (Froude)：惯性力/重力
表达式
粘性力压力
Fv l 2vl 1 vl Re (Reynolds)：惯性力/粘性力
Eu (Euler)：压力/惯性力
弹性力

工程力学课件Gclx1静力学基础

除重力、电磁力外，接触处必有力，力的方向由约束类型定。
4. 不要多画力
力是物体之间的相互机械作用。对于每一个力，应能明确指出其施力体。
39
画受力图应注意的问题（续）
5. 不要画错力的方向约束力的方向必须严格地按照约束的类型画。注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反。
6. 受力图上只画外力，不画内力内力与外力具有相对性。受力图上只画外力，不画内力。
力作用点D坐标
x l,yla ,z0
M x (F) yFz zFy F(l a)cos
M
y
(F
)
zFx
xFz
Fl
cos
M z (F) xFy yFx F(l a)sin
或直接按力对轴之矩定义计算。
53
力对点的矩与力对通过该点的轴之矩的关系证由 m O 于 (F ) 2 A面 OB 积
力偶作用面-力偶的两个力所在的平面。力偶是基本力学量。
单位Nm，或kNm。
力偶矩的矢量表示
-空间力偶对刚体的作用效应，用力偶矩矢度量，记做
A
B
42
力学模型抽象化
原则
✓ 抓住关键、本质的方面； ✓ 忽略次要、非本质的方面；
FC A
抽象化的主要因素
✓ 材料无关；
✓ 忽略变形刚体或质点；
✓ 三维二维；（对称或可忽略） ✓ 复杂形状简单形状及其组合
✓ 受力集中力（力偶）、分布力 B ✓ 复杂约束理想约束
43
力学模型抽象化
FC
A
FC C
[证] ∵ F1,F2,F3为平衡力系，
∴ R,F3 也为平衡力系。
FR
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，

中国石油大学工程力学课件tm102sta

Kylinsoft
Statics-2-10
4.Rectangular components
Writing r and F in vector form: r=rxi+ryj+rzk F=Fxi+Fyj+Fzk
i jk MO r F rx ry rz
Fx Fy Fz
Expanding the determinant gives
MO i(ry Fz rz Fy ) j(rx Fz rz Fx ) k(rx Fy ry Fx )
2020/11/3
Kylinsoft
Statics-2-11
Sample Problem 2.2 Determine the moment of the force F in Fig. (a) about point A.
The magnitude of Mo is
where d is the perpendicular distance from O to the line of action of F, called the moment arm of F. Then:
Mo=Fd
2020/11/3
Kylinsoft
Kylinsoft
concurrent
parallel
general
concurrent
parallel
general
Statics-2-2
2.2 Reduction of Concurrent Force
Systems
1.Definition: 各力作用线汇交于一点的力系----concurrent force systems
5. Rectangular components

中国石油大学弹性力学ppt课件

20
于物体原来的尺寸，就是小变形假设。小变形假设，在建立物体变形以后的平衡方程时，可以用变形以前的尺寸来代替变形以后的尺寸，并且，在考察物体的形变及位移时，转角和位移的二次幂或乘积都可以略去不计。这样可使弹性力学中的代数方程和微分方程简化为线性方程。
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21
§1-1 工程力学问题的建模一、工程力学问题的建模过程工程力学问题建立力
[练习2]弹性力学中基本假设是什么？
答：为了简化计算，弹性力学中采用如下基本假设：（1）连续性假设，（2）完全弹性假设，（3）均匀性假设，（4）各向同性假设，（5）小变形假设。
[练习3]什么是小变形假设？小变形假设带来那些简化？
答：假定物体受力以后，整个物体所有各点的位移都远远小
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5
§1-2 弹性力学的基本假设
在弹性力学中，在满足实用所需精度的前提下做一些必要的假设，使问题得以求解。弹性力学的基本假设为：
1.连续性假设：这样物体内的一些物理量，例如应力应变和位移等可用坐标的连续函数表示它们的变化规律。
2.完全弹性假设：假定物体为完全弹性体，则服从虎克定律---应力和相应的形变成正比，弹性常数不随应力或形变的大小而变化。
Elasticity
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1
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2
第一章绪论
§1-1 弹性力学的基本内容 §1-2 弹性力学问题的基本假设 §1-3 弹性力学中的几个基本概念 §1-4 弹性力学的学习方法习题课
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3
§1-1 弹性力学的基本内容
一、研究任务
弹性力学是固体力学的一个分支，研究弹性体由于受外力作用或由于温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性，并寻求或改进它们的计算方法。

中国石油大学工程力学课件tm406ma

method 6.3 Analysis of plane stress state - graphical
method 6.4 Triaxial stress 6.5 Theory of strength
2020/11/3
Kylinsoft
MOM-6-2
C
6.1 Stress state at a point
s1
P Lt
pri L Lt
pri t
2P pr
t
2
2
0
pLri
cosd
2 pri L
Hoop stress. Where: t – thickness of the vessel
2020/11/3
Kylinsoft
MOM-6-24
From figure f ,
s2
p(ri2 ) (ro2 ri2 )
(ro
pri2 ri )(r0 ri )
pri2 2ri t
pri 2t
pr 2t
Longitudinal stress. here, for thin-walled vessels, rorir
s3 0
2020/11/3
Kylinsoft
MOM-6-25
Sample 6.3(a): 圆球形容器(Spherical pressure vessels)的应力状态
Kylinsoft
MOM-6-27
6.2 Analysis of plane stress state -
C
analytic method
❖问题的提法
已知sx、sy和xy,求给定斜面（用来表示）上的应力s和
由x正向逆时针转到n正向为正；反之为负。

工程力学08扭转

结构轻便，应用广泛。
28
等直圆杆在扭转时的应力 ·强度条件
⑤ 确定最大剪应力：由
T Ip
知：当
R d , m ax
2

max
d T 2 Ip
T Ip
T d (令 W I p ) 2 d Wt 2
抗扭截面系数（抗扭截面模量）几何量，单位：mm3或m3。
17
薄壁圆筒的扭转
单元体的四个侧面上只有剪应力而无正应力作用，这
种应力状态称为纯剪切应力状态。
四、剪切虎克定律：
18
薄壁圆筒的扭转
T=m

T ( 2 A 0t)

( L ) R

剪切虎克定律：当剪应力不超过材料的剪切比例极限时（τ ≤τp)，剪应力与剪应变成正比关系。
19
等直圆杆在扭转时的应力 ·强度条件
二、等直圆杆扭转时横截面上的应力： 1. 变形几何关系：
G1G d tg dx dx
d dx
距圆心为任一点处的与到圆心的距离成正比。
d —— 扭转角沿长度方向变化率。 dx
22
等直圆杆在扭转时的应力 ·强度条件
34
等直圆杆在扭转时的应力 ·强度条件
[例2]功率为150kW，转速为15.4转/秒的电动机转子轴如图，许用剪应力 []=30M Pa, 试校核其强度。 m m 解：①求扭矩及扭矩图 A T B D3 =135 C D2=75 D1=70
N 103 TBC m 2n
150 103 (N m) 2 3.14 15 .4 1.55(kN m)
6
传动轴的外力偶矩 · 扭矩及扭矩图

工学中国石油大学工程力学

Engineering mechanics is the branch of physics that considers the action of forces on bodies or fluids that are both at rest and in motion;
Engineering mechanics is the branch of engineering that applies the principles of mechanics to mechanical design.
2020/1/16
Kylinsoft
Statics-1-6
4 System of units
SI Units
2020/1/16
Kylinsoft
Statics-1-7
Chapter 1 Principles of Statics
2020/1/16
Kylinsoft
Statics-1-8
1.1 Introduction to Statics
(1).静力学 Statics (2).运动学 Kinematics (3).动力学 Dynamics
(二). 材料力学 Mechanics of Materials
研究对象：可变形固体 Deformable Body
2020/1/16
Kylinsoft
Statics-1-5
3 Inertial reference frames
An inertial reference frame is defined to be any rigid coordinate system in which Newton’s laws of particle motion relative to that frame are valid with an acceptable degree of accuracy.

中国石油大学(华东)理论力学例题课件

y 3-4-3 求：图形的重心（单位：mm）解：由对称性知 yC=0 图形分割为2部分 1
40
A1 560 500 280000 mm 2
x1 280 mm
1
2
420 40
x
2
A2 400 420 168000mm
x2 320 mm
2
120
400 40
yC
T1
D
T2
60 ° F
Q
T3
45 °
F′
Q (2 1) 4.2 3 T1 1.8kN 4 2 1 7 X 0 T2 cos 60 0 T3 cos 45 0 0
Y 0
T1 T2 sin 60 0 T3 sin 45 Q 0
[例３-２] 图示力系作用于边长为a（单位：m）的正方形的D、C、 B点，已知： F1=4kN, F2=2kN, F3=10N, 。求：力系简化的结果。
4
F3
3
B
C
解：
F ２
A
D F １
一、力系向B点简化 1、简化中心： B点，建立坐标系 2、主矢： 3 3 Rx X F2 F3 2 10 4 (kN ) 5 5
NC
m
通过分离体的平衡求反力的大小。
所以
B
NA A
NB
NA NB
m NC 2a
一般力系应用
§4-５
校核一般力系的平衡方程应用
空间一般力系的平衡方程： X 0, m x ( F ) 0 Y 0, m y ( F ) 0 Z 0, m z ( F ) 0

工程力学(中国石油大学(华东))知到章节答案智慧树2023年

工程力学（中国石油大学（华东））知到章节测试答案智慧树2023年最新绪论单元测试1.工程力学的任务就是到现场去从事工程技术研究。

参考答案:错2.工程力学的英文翻译为mechanical engineering。

参考答案:错3.古希腊最伟大的力学家是：参考答案:阿基米德4.德国的应用力学学派的领袖是：参考答案:普朗特5.哪一位不是中国力学事业的奠基人？参考答案:林家翘6.达芬奇是一位著名的应用力学家。

参考答案:对7.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。

参考答案:错8.哥廷根学派的弟子有：参考答案:冯卡门9.郭永怀的主要研究领域为原子弹。

参考答案:错10.生物力学之父是：参考答案:冯元桢第一章测试1.二力平衡条件的适用范围是（）。

参考答案:刚体2.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（）。

参考答案:R A的方向指向C，R B的方向不确定3.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（）。

参考答案:力的可传性原理4.只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称为（）。

参考答案:固定铰支座5.力的作用线都相互平行的平面力系称为（）。

参考答案:平面平行力系6.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( )。

参考答案:这两个力是作用力与反作用力7.二力杆对它所约束的物体的约束反力作用在物体上( )。

参考答案:必定沿着两作用点的连线8.“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于( ) 。

参考答案:刚体9.如图所示，用一绳将重物吊在天花板上，其中FT为绳对重物的拉力，FTˊ为重物对绳的拉力，其中属于作用力与反作用力是（）。

参考答案:F T与F Tˊ10.力在某轴上的投影和沿某轴方向上的分力，正确的是( )。

参考答案:分力为矢量, 投影为矢量第二章测试1.图示（a）、(b)两图代表平面汇交力系的两个力多边形，以下四种说法，正确的是（）.参考答案:图（a）是平衡力系，图（b）的F4是合力2.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。

中国石油大学-工程力学期末考试

中国石油大学（北京）2010—-2011学年第1学期《 Engineering Mechanics 》期末考试试卷/BClass: Name ： Registration No .： Score ：I. (25points) Give the answer for the following questions. 1. (3 points) For two slender columns with same length, same support condition and made of same material but different cross sections as shown in Fig.1.1, please compare their critical stresses.2. (3 points) The stress state of a point in a body is shown asFig.1.2., the equivalent stress 。

3. (3 point) The square thin plate with loads is shown as Fig. 1.3.If the maximum static friction coefficient between the plate andground is 0.5, the maximum value of force P is which =3r σFig.1.3P Fig.1.2Fig.1.1 50MPa30MPakeeps the plate in rest.A ．W 2；B ．32W ；C ．42W ；D ．22W4. (3 Points) The columns with their impact loads are shown as Fig. 1.4. The columnsare made of same steel. The upper black part of column C is made of rubber. has the maximum dynamic stress.5. (3 Points) A cantilever beam with loads is shown in Fig.1.5. Its deflection expressionin is right.Fig.1.4Fig.1.5 C6.(2 points) Mechanics of Materials deals with the abilities of solid bodies whichincluding 、Rigidity、.7.(3 points) In general, the condition of equilibrium has independentequations for a non-coplanar force system and independent equations for a coplanar force system. The condition of equilibrium has independent equations for a non-coplanar parallel force system.8.(2 points) The endurance limit of specimen which has stress concentration isthan the polished specimen that has no stress concentration. The endurance limit of polished small specimen is than the large polished specimen.9.(3 point) During reduction of a coplanar force system, the vector sum of the forces istaken as its and the vector sum of moments of forces about new action point of forces is known as its . The value of is related to the new action point.Ⅱ. (15 points)Find the deflection and the rotation angle at the free end B of the cantilever with loads as shown in Fig. 2. (Energy Method recommended)Fig.2 BC A EIⅢ. (15 points) As shown in Fig.3, the stresseson planes AB and AC of a regular trianglestress element of a point are all only shear .Let the thickness of all planes is t. (1)Determine the normal stress and shear stresson plane BC. (2) Draw the Mohr’s circle forthe point. (3) Find the principal stresses forthe point.Ⅳ. (10 points) For the beam shown as following, draw its bending moment and shear force diagrams. Indicated the . and max max V MⅤ. (10 points) A concentrated force F and a uniformly distributed load of constantintensity q are acted on a prismatic bar which is fixed on two ends. The cross section area A, the length a and elastic modulus E of the bar are known. Find the reactions atends and plot axial force diagram.Fig.5Fig.3 Fig.4VI. (10 points) For the structure show in Fig.6.,AB =BC =1 m, EK =KD , P =1732 kN, Q =1000 kN.Determine the reactions at A and E , and the force in barDC, neglecting the weights of the bars.Ⅶ (15 points) The thin-walled cylindrical pressure vessel with internal pressure p is shown in Fig.5. The two strain gauges are pasted on the surface at A in x and y directions respectively. From the test we know that strains εx = 200⨯10-6 and εy = 100⨯10-6. Let the mean vessel diameter d=200mm, thickness t=5mm, elastic modulus E=200GPa, Poisson's ratio ν = 0.3 and allowable stress σallow = 70 MPa. (1) Draw the stress element of the pointA. (2）Find the normal stresses x σandy σ, and the internal pressure p. (3) Exam thestrength with 3th strength theory.Fig.7A ●Fig.6中国石油大学（北京）2010—-2011学年第1学期《 Engineering Mechanics 》期末考试试卷B(留学生)Class: Name ： Registration No .： Score ：2011 I. (40 Points) Give the correct answer for the following questions1. (5 Points) Mechanics of Materials deals with the abilities of solid bodies which including 、Rigidity 、 .2. (5 Points) The following figure 1.2 is a typical low-carbon steel σ-ε diagram in tension. Points a, b, c, d, e, f and g represent different aspects of mechanical behavior for the material. Please connect the label with its meaning.a ultimate stressb yield stressc elastic limite proportional limit pg percent elongation3. (5 point) During reduction of a coplanar force system, the vector sum of the forces is taken as its and the vector sum of moments of forces about new action point of forces is known as its . The value of is related to the new action point.4. (5 point) A stress cycle is shown in Fig. 1.4, the character of cycle r = , the mean stressm σ = , the amplitude of stress a σ = . Fig.1.25. (10 Points) Weight of the body is W, and pushing force is P . W=100N,P=500N. The static and kinetic sliding friction coefficients between theweight and the wall are μS =0.3, and μk =0.25 respectively. Then thefriction between the weight and the wall is____.A. 150N;B. 125N;C. 100N;D. 500N.6. (10 points) For two slender columns with same length, same support condition and made of same material but different cross sections as shown in Fig.1.6, please compare their critical stresses.Ⅱ (20 points) Find the deflection and the rotation angle at the free end B of the cantilever with loads as shown in Fig. 2. (Energy Method recommended)Fig.1.6 Fig.1.5Ⅲ (20 points) A circular shaft (d=85 mm ) with tensile load P =280 kN and torque T =10 kN-m is shown in the figure 3 . Let [ ] = 160 MPa. (a) Draw the stress element at A and label the stress values on it ；（b ）Exam the shaft with 4th strength theory.A TⅣ (20 points) For the beam shown as following, draw its bending moment and shear force diagrams. Indicated the . and max max V MFig. 2 CFig.4 Fig.3。

中国石油大学工程力学考试

中国石油大学（北京）2007——2008学年第 2学期《Engineering Mechanics 》期末考试标准答案（A/B 卷） A 卷I. 1. The shape of the member, the dimension of the member, the surface equality of the member剪力图7分（斜率错扣1分，无关键值扣1分）弯矩图9分（凹凸向错扣1分，斜率错扣1分，无关键值扣1分）如果未求解反力，直接画对剪力图与弯矩图，不扣分 III. 321122 32Qa Qa f EI EI θ=-=- （8分） 3222(2)(2) 32Q a Q a f EI EIθ== （8分） 3211212 = (countclockwise)Qa Qa f f a f EI EIθθθθ=++=↑+= （4分） IV ．V. 1C N h EA δ= 22D N h EAδ= (4 points) //C D a b δδ= (4 points) 0=∑A m 12N a N b P L ⋅+⋅=⋅ (4 points)1222222 22aL bL N P N P a b a b==++ (2 point) 2222(/)(2)B D hL P L b a b EAδδ==+ (6 points) 0.18 0.2T P M P ==（5分）4max (5) =788(N) (2r allow z P W σσ=≤分分）3320.18 6.6 M T P MPa dπ==（5分）B 卷：I. 1,2,3,4小题分别对应A 卷的3,4，1，2小题。

II.III ．3211 32Qa Qa f EI EI θ=-=- （8分） 32222(2)2(2) 32Q a Q a f EI EIθ== （8分） 321121297 = (countclockwise)22Qa Qa f f a f EI EIθθθθ=++=↑+= （4分） IV,V 分别对应A 卷的II, IV 题。