工程力学知识要点
工程力学知识点
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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。
工程力学知识点详细总结
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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
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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
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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
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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。
大一工程力学必背知识点
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大一工程力学必背知识点工程力学是建筑、土木、机械等工程领域的基础学科,对于大一工程专业的学生来说,掌握一些必备的工程力学知识点是非常重要的。
本文将介绍大一工程力学的必背知识点,以帮助学生们更好地理解和掌握这门学科。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是工程力学的基础,主要包括三个定律:1. 第一定律:物体的非相对静止状态下会保持匀速直线运动或保持静止状态,除非有外力作用于其上。
2. 第二定律:物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成反比。
力的大小等于物体质量乘以加速度。
3. 第三定律:相互作用的两个物体之间的作用力大小相等、方向相反。
二、重力和重力加速度重力是地球对物体的吸引力,是地球质量所产生的结果。
重力加速度是地球表面上的自由下落物体的加速度,通常用g表示,其大小约等于9.8 m/s²。
三、静力学静力学是研究处于平衡状态的物体所受力学原理的一门学科。
其中的重要概念包括:1. 力矩:力矩描述力对物体产生旋转效果的能力,定义为力的大小与与力的作用线之间的距离的乘积。
2. 杠杆原理:杠杆原理描述了平衡条件下物体的力矩之和为零。
3. 平衡条件:物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力为零,所有作用在物体上的力矩的合为零。
四、弹簧力学弹簧力学是研究弹性体受力变形和弹性体内部应力的一门学科。
其中的重要概念包括:1. 弹性力:当弹簧的变形不超过其弹性极限时,弹簧对物体施加的力与其变形成正比。
2. 胡克定律:胡克定律描述了线性弹簧的弹性力与弹簧的变形成正比的关系。
五、摩擦力学摩擦力学是研究物体之间相互接触时摩擦产生的力学学科。
其中的重要概念包括:1. 静摩擦力:静摩擦力是两个物体相对静止时产生的摩擦力,其大小不超过两个物体之间的正压力乘以静摩擦系数。
2. 动摩擦力:动摩擦力是两个物体相对运动时产生的摩擦力,其大小不超过两个物体之间的正压力乘以动摩擦系数。
以上列举的知识点是大一工程力学的必背知识点,对于工程专业的学生来说,熟练掌握这些知识对于解决实际工程问题至关重要。
(完整版)工程力学复习知识点
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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
工程力学重点总结
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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
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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。
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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。
工程力学复习要点.doc
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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。
工程力学基础知识
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工程力学基础知识工程力学是一门物理学科,它研究物体在受力时的运动和变形规律。
它是现代工程学、物理学、材料学等各领域中不可或缺的基础课程。
本文将围绕工程力学的基础知识展开介绍。
一、力的概念和分类在力学中,力是指使物体运动或发生变形的原因。
力的单位是牛顿(N)。
力的分类包括接触力和非接触力两类。
接触力是指两个物体接触表面之间的力,如摩擦力、弹性力、接触冲击力等;非接触力是指物体之间的作用力,如引力、磁力、电力等。
二、物体静力学静力学是指研究物体处于平衡状态下的规律。
当物体处于平衡状态时,合外力的矢量和为零,物体与支撑面的接触力的矢量和也为零。
静力学的内容主要包括平衡条件、受力分析、力的合成和分解等。
三、杆件受力分析杆件是指长条状的物体,如桥梁、钢筋、木棒等。
在实际工程中,杆件通常会受到某种形式的力作用,如张力、压力、弯矩等。
杆件受力分析是指研究杆件内部受到的各种力对其内部应力状态的影响。
杆件受力分析的方法包括图解法、解析法、数值模拟法等。
四、刚体运动学和动力学刚体是指不会因受力而发生形状变化的物体。
刚体运动学和动力学分别研究刚体的运动和运动状态。
在刚体运动学中,研究刚体运动的几何方面,如位置、速度、加速度等;在刚体动力学中,研究刚体运动所受到的力和加速度之间的关系。
五、弹性力学基础知识弹性力学是研究物体在受到一定力作用后,具有弹性变形特性的状态的力学。
弹性力学的基础知识包括胡克定律、杨氏模量、泊松比等。
胡克定律是指单位长度的弹性形变量与施加在物体上的引力成正比;杨氏模量是指单位面积受到的引力与单位形变量成正比;泊松比是指物体横向形变与纵向形变之比。
结语以上是工程力学的基础知识,它们都是现代工程学的基础。
工程力学的知识涉及面广,需要学生在学习中注重理论与实践的结合,多做题、多实践,才能将知识转化为实际能力。
工程力学复习知识点
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一、静力学1.静力学基本概念(1)刚体刚体:形状大小都要考虑的,在任何受力情况下体内任意两点之间的距离始终保持不变的物体。
在静力学中,所研究的物体都是指刚体。
所以,静力学也叫刚体静力学。
(2)力力是物体之间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态改变(外效应)和形状发生改变(内效应)。
在理论力学中仅讨论力的外效应,不讨论力的内效应。
力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点,因此力是定位矢量,它符合矢量运算法则。
力系:作用在研究对象上的一群力。
等效力系:两个力系作用于同一物体,若作用效应相同,则此两个力系互为等效力系。
(3)平衡物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。
(4)静力学公理公理1(二力平衡公理)作用在同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件为等大、反向、共线。
公理2(加减平衡力系公理)在任一力系中加上或减去一个或多个平衡力系,不改变原力系对刚体的外效应。
推论(力的可传性原理)作用于刚体的力可沿其作用线移至杆体内任意点,而不改变它对刚体的效应。
在理论力学中的力是滑移矢量,仍符合矢量运算法则。
因此,力对刚体的作用效应取决于力的作用线、方向和大小。
公理3(力的平行四边形法则)作用于同一作用点的两个力,可以按平行四边形法则合成。
推论(三力平衡汇交定理)当刚体受三个力作用而平衡时,若其中任何两个力的作用线相交于一点,则其余一个力的作用线必交于同一点,且三个力的作用线在同一个平面内。
公理4(作用与反作用定律)两个物体间相互作用力同时存在,且等大、反向、共线,分别作用在这两个物体上。
公理5(刚化原理)如变形物体在已知力系作用下处于平衡状态,则将此物体转换成刚体,其平衡状态不变。
可见,刚体静力学的平衡条件对变形体成平衡是必要的,但不一定是充分的。
(5)约束和约束力1)约束:阻碍物体自由运动的限制条件。
约束是以物体相互接触的方式构成的。
2)约束力:约束对物体的作用。
约束力的方向总与约束限制物体的运动方向相反。
(完整版)工程力学知识点
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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
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工程力学知识点总结工程力学是研究物体在受力作用下的运动和静力平衡的一门学科。
它是工程学的基础课,通过研究物体的平衡状态、受力分析和运动规律,为设计和建造工程结构提供理论依据。
在工程力学中,有许多重要的知识点,下面将对其进行总结。
1. 基本力学概念在工程力学中,有几个基本的力学概念需要掌握。
首先是质点的概念,质点是指具有质量但没有尺寸的物体。
其次是力的概念,力是改变物体状态的推动或阻碍物体运动的作用。
另外,还有向量的概念,向量是具有大小和方向的量。
2. 受力分析受力分析是工程力学的重要内容,它主要研究物体所受到的各个力的大小、方向和作用点等。
受力分析的基本原理是牛顿第二定律,即物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。
通过受力分析,可以确定物体的平衡状态和运动规律。
3. 平衡条件在工程力学中,平衡是一个重要的概念。
平衡可以分为静力平衡和动力平衡。
静力平衡要求物体所受合力和合力矩都为零,而动力平衡要求物体所受合力和合力矩的矢量和等于零。
根据平衡条件,可以确定工程结构的稳定性和安全性。
4. 静力学静力学是研究物体在力的作用下的静力平衡问题的学科。
它包括受力分析、力的合成与分解、力的平衡条件等内容。
静力学是工程力学的重要基础,对于工程设计和分析具有重要的意义。
5. 动力学动力学是研究物体在力的作用下的运动规律的学科。
它包括质点的运动学和动力学、牛顿第二定律、力学能等内容。
通过动力学的研究,可以确定物体的运动规律以及所受的力和加速度之间的关系。
6. 弹簧力学弹簧力学是研究弹性物体受力和变形规律的学科。
弹簧力学主要涉及胡克定律、弹性势能、弹性系数等内容。
在工程力学中,弹簧力学是研究结构变形和力学性能的重要工具。
7. 梁的受力分析梁的受力分析是工程力学的重要内容,它研究物体所受的内力、外力和弯矩等。
梁的受力分析可以通过挠曲方程和受力平衡方程来进行。
根据梁的受力分析,可以确定梁的强度和刚度,为工程设计提供理论依据。
工程力学知识点总结
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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。
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《工程力学(一)》串讲讲义(主讲:王建省工程力学教授,Copyright © 2010-2012 Prof. Wang Jianxing)课程介绍一、课程的设置、性质及特点《工程力学(一)》课程,是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课,要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法,包括主要的各种公式。
在考试中出现的考题不难,但基本概念涉及比较广泛,学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。
本课程的性质及特点:1.一门专业基础课,且部分专科、本科专业都共同学习本课程;2.工程力学(一)课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写,全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。
按重要性以及出题分值分布,这几部分的重要性排序依次是:材料力学、静力学、运动学、动力学。
二、教材的选用工程力学(一)课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材(机械类专业),该书由蔡怀崇、张克猛主编,机械工业出版社出版(2008年版)。
三、章节体系依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行,依次是第1篇理论力学第1章静力学的基本概念和公理受力图第2章平面汇交力系第3章力矩平面力偶系第4章平面任意力系第5章空间力系重心第6章点的运动第7章刚体基本运动第8章质点动力学基础第9章刚体动力学基础第10章动能定理第2篇材料力学第11章材料力学的基本概念第12章轴向拉伸与压缩第13章剪切第14章扭转第15章弯曲内力第16章弯曲应力第17章弯曲变形第18章组合变形第19章压杆的稳定性第20章动载荷第21章交变应力考情分析一、历年真题的分布情况结论:在全面学习教材的基础上,掌握重点章节内容,基本概念和基本计算,根据各个章节的分数总值,请自行给出排序结果。
二、真题结构分析全国2010年1月自学考试工程力学(一)试题课程代码:02159一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.如题l 图所示,一重物放在光滑支承面上,其重量为G ,对水平支承面的压力为F N ,水平支承面对物块的约束反力为NF ',则构成平衡力的两个力应为 与F N 与N F ' 与NF ' 与NF '和F N 与N F ' 题1图 2.已知力F 1、F 2、F 3、F 4沿平行四边形ABCD 四个边作用,方向如题2图所示,且F 1=F 3, F 2=F 4 ,则该力系( ) A.为平衡力系 B.可简化为一个力 C.可简化为一个合力偶D.可简化为一个力和一个力偶 题2图3.已知动点弧坐标形成的运动方程为s=t-t 2,则t=1s 时的速度和切向加速度分别为( ) =-1,a=-2 =-l ,a=2 =1,a=0=l ,a=24.如题4图所示,匀质圆轮质量为m ,半径为R ,在地面上作纯滚动。
已知质心C 的速度为v ,则轮的动能T=( )A.2mv 41B.2mv 21C.2mv 43题4图5.材料的塑性指标有( ) A.δ和ψ B.s σ和ψ C.s σ和δ D. s σ、δ和ψ6.二受拉杆材料、横截面及受力均相同,但长度不同,则二杆不同的是( )A.轴向正应力σB.轴向伸长l ∆C.轴向线应变εD.横向线应变ε',7.空心圆截面外径为D 、内径为d ,其抗弯截面系数为( ) A.)d D (6433-π B. )d D (3233-π C.])D d(1[D 6443-π D.])Dd (1[D 3243-π 8.在压杆稳定计算中,如果用细长杆的公式计算中长杆的临界压力,或是用中长杆的公式计算细长杆的临界压力,则( ) A.二者的结果都偏于安全 B.二者的结果都偏于危险C.前者的结果偏于安全,后者的结果偏于危险D.前者的结果偏于危险,后者的结果偏于安全9.构件受冲击载荷,若要降低其动应力,可以采取措施( ) A.增加构件的强度 B.减小构件的强度 C.增加构件的刚度D.减小构件的刚度10.对称循环交变应力的循环特征r=( )结论:能否选择正确,关键还是对课程内容和基本概念的把握程度。
对重要知识点的把握,以及教材的知识点的掌握程度,将教师提示的易考点掌握即可解决此难点。
二、填空题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 请在每小题的空格中填上正确答案。
填错、不填均无分。
11.力对物体的效应取决于力的大小、方向和___________。
12.柔索约束的约束反力通过柔索与物体的连接点,沿柔索轴线,方向___________。
13.平面汇交力系合成的结果是一个通过汇交点的合力,该合力矢量等于___________。
14.题14图所示,平行力F=-F ',作用于A 、B ,作用线之间距离为d ,固定点O 到A 点的距离为a ,则该二力对O 点之矩的代数和为___________。
题14图15.均质物体的重心与物体的重量无关,只决定于物体的___________。
16.刚体在运动过程中,若其上任意直线始终与它的初始位置保持平行,则刚体作_________。
17.题17图所示,细直杆质量为m ,以角速度ω绕O 点转动,则该杆的动能T=___________。
题17图18.求杆件内力的基本方法是___________。
19.联接件剪切变形时,发生相对错动的截面称为___________。
20.当梁上载荷作用于梁的纵向对称面内时,梁将发生___________弯曲。
21.已知梁的挠曲线方程为v(x)=)x l 3(x EI 6F 2-,则该梁的弯矩方程为M(x)= ___________。
22.计算细长杆临界压力的欧拉公式仅在应力不超过材料的___________时成立。
23.压杆柔度λ的计算公式为=λ___________。
24.圆轴发生弯曲-扭转组合变形时,其使用第三强度理论的相当应力以应力表示为 3r σ=___________。
25.自由落体冲击动荷因数K d =___________。
结论:能否填写正确,关键是对课程内容和基本概念的把握程度,将教师提示的易考点掌握即可解决。
题26图三、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)26.杆AC、BC在C处铰接,另一端均与墙面铰接。
作用在销钉C上的力F=300N,不计杆重,求AC、BC杆所受力。
27.直杆OA绕O轴转动,某瞬时A点的加速度值a=3m/s2,且知其方向与OA杆的夹角θ=60°,OA杆长lm,求该瞬时杆的角加速度α。
题27图28.一转动轴,已知输入功率P=,轴的转速n=/min。
若轴的许用应力[τ]=40MPa,试设计轴的直径。
29.作如题29图所示梁的内力图。
题29图30.如题30图所示,正方形截面简支梁,长l=4m,中点作用集中力F=3kN。
若材料的许用应力[σ]=10MPa,试确定截面尺寸a。
题30图结论:属于基本计算,掌握基本公式,只要有简单步骤。
四、综合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)31.组合梁的支承和载荷如题31图所示。
已知力偶矩M=2q12,均布载荷q,尺寸如题31图。
求A、B两处的约束反力。
题31图32.如题32图所示,矩形截面杆受偏心拉伸。
用应变片测得其上、下表面的轴向线应变分别为ε=×10-3,aε=×10-3,材料的E=200GPa。
试求F力的大小。
b题32图结论:熟练掌握教材中教师要求掌握的例题,多练习,理论依据、计算过程、公式罗列、数据带入、单位等要全面。
三、学习方法反复练习:考试易考的是各章节知识的相同点、不同点。
本串讲内容分为四个板块:静力学部分、运动学部分、动力学部分、材料力学部分。
内容串讲一、静力学部分(一)本部分考情年度单项选择题填空题计算题综合应用题总分题量分数题量分数题量分数题量分数2007243315122008363616110282009363616110282010245101611030(二)重难点串讲●绪论理论力学的研究对象、内容、方法及目的,理论力学的地位和作用。
●静力学公理和物体受力分析要求深入理解力、刚体、平衡等重要概念,静力学公理是静力学的理论基础,要求熟练掌握重点:静力学公理(考点)难点:静力学公理的两个推论静力学的研究对象。
平衡的概念。
刚体和力的概念。
静力学公理:二力平衡公理:作用在刚体上的二力使刚体平衡的充要条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
应用此公理,可进行简单的受力分析。
加减平衡力系公理:在作用于刚体的已知力系中加上或减去任何平衡力系,并不改变原力系对刚体的效应。
力的平行四边形法则:作用于物体上某一点的两力,可以合成为一个合力,合力亦作用于该点上,合力的大小和方向可由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
力的可传性原理:作用于刚体上的力可沿其作用线移至同一刚体内任意一点,并不改变其对于刚体的效应。
三力平衡正交定理:当刚体受三力作用而平衡时,若其中两力作用线相交于一点,则第三力作用线必通过两力作用线的交点,且三力的作用线在同一平面内。
刚化原理:例1-1 加减平衡力系公理适用于( A )A.刚体B.变形体C.任意物体D.由刚体和变形体组成的系统例1-2 在下列原理、法则、定理中,只适用于刚体的是( C )。
A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则C.力的可传性原理D.作用与反作用定理非自由体、约束和约束反力:重点:1、约束的概念(考点)2、柔性约束、光滑接触表面约束、光滑铰链约束的特征及约束反力的画法难点:1、约束的概念, 2、光滑铰链约束的特征作用力与反作用力定律:两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反,沿同一直线,分别作用在两个物体上。
约束的基本类型和性质。
自由体:可以在空间不受限制地任意运动的物体。
例子!非自由体:运动受到了预先给定条件的限制的物体。
例子!约束:事先对物体的运动所加的限制条件。
①柔性约束;②光滑接触面约束;③光滑铰链约束;④辊轴支座。
约束力:约束对被约束物体的作用力,它是一种被动力。
(主动力:使物体运动或有运动趋势的力。
)约束力三要素:作用点:在相互接触处方向:与约束所能阻止的物体的运动方向相反。
大小:不能事先知道,由主动力确定。
例1-3 图示光滑固定凸轮B对圆轮A的约束反力,其方向沿接触面的公法线,且指向圆轮A,作用在接触点处。
例1-4 光滑面对物体的约束力,作用在接触点处,方向沿接触面的公法线,且( B )A.指向受力物体,恒为拉力B.指向受力物体,恒为压力C.背离受力物体,恒为拉力D.背离受力物体,恒为压力例1-5 柔索对物体的约束反力,作用在连接点,方向沿柔索( B )A.指向该被约束体,恒为拉力B.背离该被约束体,恒为拉力C.指向该被约束体,恒为压力D.背离该被约束体,恒为压力二力杆(考点):构件AB在A、B各受一力而平衡,则此二力的作用线必定在AB的连线上,像这种受两力而平衡的构件,称为二力构件(二力杆)。