过程设备机械设计基础1
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定理和推论等； 了解约束的基本类型，并能够应用汇交力系平衡条
件、二力平衡公理和平行四边形法则等进行受力分 析，确定未知力的大小和方向； 了解力矩、力偶（矩）的基本概念； 掌握力线平移定理及其证明； 掌握求解平面任意力系问题的基本步骤并完成一定 数量的习题。
重点内容
2.1 静力学的基本概念 1 力和力系的概念 力是物体之间的相互作用；力系是作用在同
凡是这三个要素相同的力偶矩互为等效力偶。
5 平面力偶系的合成
同一平面内的若干力偶可以合成为一个力偶。 称为合力偶。合力偶矩的大小等于各力偶矩 之代数和。
6 平面力偶系的平衡条件
各力偶矩的代数和，即合力偶矩等于零，表
示为：
n
Mi 0
i 1
2.5 平面任意力系的合成与平衡条件
1 平面一般力系的平衡条件
2.1 静力学的基本概念
2 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体保持平衡的
必要与充分条件是：这两个力的大小相等、 方向相反、且作用在同一直线上。 提示：该公理对刚体的形状和尺寸没有限制， 不能简单理解为二力杆件。
3 三力平衡汇交定律
当刚体在三力作用下处 于平衡时，若其中两力 的作用线相交于一点， 则第三力的作用线必通 过该点，且三力共面。
3 材料力学的工程应用包括三个方面：
举例1
举例2
2.2 约束、约束反力和受力图
1 约束与约束反力的概念
所谓约束，是指工程中对某一物体的活动起着 限制作用的物体。当物体受到外力的作用时就 会有运动趋势，约束对物体就会产生限制力， 这一限制物体运动的力称为约束反力，简称约 束力。
2 主动力与被动力
能够使物体发生运动或运动趋势的力称为主动 力，由主动力引起的限制物体运动的力称为被 动力。约束反力是被动力。
重点内容
3.1材料力学的基本概念
1 构件的变形 构件的变形可以分为三类，即不变形，弹性变
形和塑性变形。 2 材料力学和静力学的比较 静力学的研究对象是刚体，运动状态是平衡状
态，研究目的主要是获得构件保持平衡所必须 的未知力（通常是约束力）的大小。而材料力 学的研究对象为变形体，运动状态为平衡状态， 研究的目的主要是获得构件在外力的作用下的 内力/应力和变形/应变。
Fx源自文库Fy
0 0
M 0 4
解题步骤
确定研究对象，取分离体，做受
力图；
C
建解立平坐衡标方系程，，列求平出衡未方知程 数； ，
给出文字结论。
第三章 拉伸与压缩
教学目的和要求
了解拉/压杆件的受力变形 了解材料的主要力学性能及其相应的力学指
特点，能够根据实际结构抽 象出相应的力学模型。
掌握内力和截面法的涵义， 能够采用截面法求解内力并
提示1：力偶的本质是一对力，这对力具有大小相等，方向相反不
共作用线的特点。
提示2：力偶矩的本质是一力矩，是力偶对空间任意一点的力矩的
代数和。
提示3：力偶矩没有矩心的概念。 力偶矩可以用下式表达：
M(F,F')Fd
3力和偶力矩相的似三，要力偶素矩和也等有效三力要偶素，分别是大小，方向和作用平面；
标，能够借助教材和工具书获得相关数据。
了解典型材料的拉伸/压缩曲线特征，明确脆 性材料和塑性材料的划分依据。
明确工作应力、许用应力、安全系数和强度 条件的意义，能够应用强度公式等解决三类 工程问题。
绘制轴力图。
应力、应变和胡克定律等是 本章乃至本书的重要内容，
要求正确理解，熟练掌握和 运用。
了解影响构件强度和材料性能的因素（温度，蠕变，疲劳，应力集中等）
一物体上的力的总和。如果力的作用线位于 同一平面内，则称为平面力系，反之，称为 空间力系。 力的三要素 大小、方向、作用点
提示1：这里所说的力均指外力，不考虑物 体内部的相互作用；
提示2：同一物体的概念是相对的，可以把 一个复杂的系统看作一个物体，也可以把系 统中的单个元部件看作一个整体，区别在于： 对于前者，内部单个元部件之间的作用为内 力，而对于后者，内部单个元部件之间的作 用成为外力，也就是静力学所研究的力。
2 合力投影定理 3 平面力系平衡条件
F x 0
Fy
0
2.4 平面力偶系的合成与平衡条件 1 力矩与合力矩
力矩是用来描述力使物体转动效果的物理量。 简称矩。
Mo(F)Fd
提示1：描述构件转动效果的物理量 提示2：力矩与矩心位置有关
提示3：计算力矩时需要用到力臂，力臂的大
小为矩心到作用线的距离，所以合力矩的大小 与矩心的选取有关；但是合力的矩与各分力矩 的和总是相等的，这一等量关系与所取矩心的 位置是无关的。
提示4：我们研究的对象是处于平衡状态的构
件，所以力系的合力和合力矩总是等于零，在 这种条件下，我们可以说，处于平衡状态的构 件的合力矩与各分力的矩的和相等，且等于0， 与矩心的位置无关。
2 力偶与力偶矩
力偶是指大小相等，方向相反，不共作用线的 一对平行力。
力偶矩是描述力偶使物体转动效果的物理量。
过程设备机械设计基础
---------学习辅导（1）
华东理工大学 郝俊文
前言
学习要求
能写：填空题 能判：选择题 能想：简答题 能算：计算题
课件结构
教学目的与要求 学习重点 提示 例题/习题解答
二 静力学——构件的受力分析
教学目的与要求
了解有关力和力平衡的基本概念； 了解静力学的研究对象，掌握静力学的基本公理、
3 约束的基本类型
约束的基本类型有柔性约束，光滑面约束， 固定铰链约束，辊轴支座约束和固定端约束 等5种基本类型。各种约束产生的约束力参 看教科书。
提示1：约束的本质是构件之间的相互作用。
提示2：除了这些约束外，构件之间的相互作 用也可以看作约束。
4 画受力图的基本步骤：
根据题意选取研究对象，单独画出其简图； 画出作用在分离体上的主动力；
画出约束反力。凡解除约束处，根据约束性质 逐一画上约束反力。
在同一物系中，画相关构件的受力图时，要利 用相关物体间作用力和反作用力的特点，由已 知方向确定未知的方向。
提示：结构特别简单时，可画在题图上
2.3 平面汇交力系的合成与平衡条件
1 平面汇交力系的合成方法
平面汇交力系的合成方法有几何法即平行四 边形法则和解析法即投影法。
件、二力平衡公理和平行四边形法则等进行受力分 析，确定未知力的大小和方向； 了解力矩、力偶（矩）的基本概念； 掌握力线平移定理及其证明； 掌握求解平面任意力系问题的基本步骤并完成一定 数量的习题。
重点内容
2.1 静力学的基本概念 1 力和力系的概念 力是物体之间的相互作用；力系是作用在同
凡是这三个要素相同的力偶矩互为等效力偶。
5 平面力偶系的合成
同一平面内的若干力偶可以合成为一个力偶。 称为合力偶。合力偶矩的大小等于各力偶矩 之代数和。
6 平面力偶系的平衡条件
各力偶矩的代数和，即合力偶矩等于零，表
示为：
n
Mi 0
i 1
2.5 平面任意力系的合成与平衡条件
1 平面一般力系的平衡条件
2.1 静力学的基本概念
2 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体保持平衡的
必要与充分条件是：这两个力的大小相等、 方向相反、且作用在同一直线上。 提示：该公理对刚体的形状和尺寸没有限制， 不能简单理解为二力杆件。
3 三力平衡汇交定律
当刚体在三力作用下处 于平衡时，若其中两力 的作用线相交于一点， 则第三力的作用线必通 过该点，且三力共面。
3 材料力学的工程应用包括三个方面：
举例1
举例2
2.2 约束、约束反力和受力图
1 约束与约束反力的概念
所谓约束，是指工程中对某一物体的活动起着 限制作用的物体。当物体受到外力的作用时就 会有运动趋势，约束对物体就会产生限制力， 这一限制物体运动的力称为约束反力，简称约 束力。
2 主动力与被动力
能够使物体发生运动或运动趋势的力称为主动 力，由主动力引起的限制物体运动的力称为被 动力。约束反力是被动力。
重点内容
3.1材料力学的基本概念
1 构件的变形 构件的变形可以分为三类，即不变形，弹性变
形和塑性变形。 2 材料力学和静力学的比较 静力学的研究对象是刚体，运动状态是平衡状
态，研究目的主要是获得构件保持平衡所必须 的未知力（通常是约束力）的大小。而材料力 学的研究对象为变形体，运动状态为平衡状态， 研究的目的主要是获得构件在外力的作用下的 内力/应力和变形/应变。
Fx源自文库Fy
0 0
M 0 4
解题步骤
确定研究对象，取分离体，做受
力图；
C
建解立平坐衡标方系程，，列求平出衡未方知程 数； ，
给出文字结论。
第三章 拉伸与压缩
教学目的和要求
了解拉/压杆件的受力变形 了解材料的主要力学性能及其相应的力学指
特点，能够根据实际结构抽 象出相应的力学模型。
掌握内力和截面法的涵义， 能够采用截面法求解内力并
提示1：力偶的本质是一对力，这对力具有大小相等，方向相反不
共作用线的特点。
提示2：力偶矩的本质是一力矩，是力偶对空间任意一点的力矩的
代数和。
提示3：力偶矩没有矩心的概念。 力偶矩可以用下式表达：
M(F,F')Fd
3力和偶力矩相的似三，要力偶素矩和也等有效三力要偶素，分别是大小，方向和作用平面；
标，能够借助教材和工具书获得相关数据。
了解典型材料的拉伸/压缩曲线特征，明确脆 性材料和塑性材料的划分依据。
明确工作应力、许用应力、安全系数和强度 条件的意义，能够应用强度公式等解决三类 工程问题。
绘制轴力图。
应力、应变和胡克定律等是 本章乃至本书的重要内容，
要求正确理解，熟练掌握和 运用。
了解影响构件强度和材料性能的因素（温度，蠕变，疲劳，应力集中等）
一物体上的力的总和。如果力的作用线位于 同一平面内，则称为平面力系，反之，称为 空间力系。 力的三要素 大小、方向、作用点
提示1：这里所说的力均指外力，不考虑物 体内部的相互作用；
提示2：同一物体的概念是相对的，可以把 一个复杂的系统看作一个物体，也可以把系 统中的单个元部件看作一个整体，区别在于： 对于前者，内部单个元部件之间的作用为内 力，而对于后者，内部单个元部件之间的作 用成为外力，也就是静力学所研究的力。
2 合力投影定理 3 平面力系平衡条件
F x 0
Fy
0
2.4 平面力偶系的合成与平衡条件 1 力矩与合力矩
力矩是用来描述力使物体转动效果的物理量。 简称矩。
Mo(F)Fd
提示1：描述构件转动效果的物理量 提示2：力矩与矩心位置有关
提示3：计算力矩时需要用到力臂，力臂的大
小为矩心到作用线的距离，所以合力矩的大小 与矩心的选取有关；但是合力的矩与各分力矩 的和总是相等的，这一等量关系与所取矩心的 位置是无关的。
提示4：我们研究的对象是处于平衡状态的构
件，所以力系的合力和合力矩总是等于零，在 这种条件下，我们可以说，处于平衡状态的构 件的合力矩与各分力的矩的和相等，且等于0， 与矩心的位置无关。
2 力偶与力偶矩
力偶是指大小相等，方向相反，不共作用线的 一对平行力。
力偶矩是描述力偶使物体转动效果的物理量。
过程设备机械设计基础
---------学习辅导（1）
华东理工大学 郝俊文
前言
学习要求
能写：填空题 能判：选择题 能想：简答题 能算：计算题
课件结构
教学目的与要求 学习重点 提示 例题/习题解答
二 静力学——构件的受力分析
教学目的与要求
了解有关力和力平衡的基本概念； 了解静力学的研究对象，掌握静力学的基本公理、
3 约束的基本类型
约束的基本类型有柔性约束，光滑面约束， 固定铰链约束，辊轴支座约束和固定端约束 等5种基本类型。各种约束产生的约束力参 看教科书。
提示1：约束的本质是构件之间的相互作用。
提示2：除了这些约束外，构件之间的相互作 用也可以看作约束。
4 画受力图的基本步骤：
根据题意选取研究对象，单独画出其简图； 画出作用在分离体上的主动力；
画出约束反力。凡解除约束处，根据约束性质 逐一画上约束反力。
在同一物系中，画相关构件的受力图时，要利 用相关物体间作用力和反作用力的特点，由已 知方向确定未知的方向。
提示：结构特别简单时，可画在题图上
2.3 平面汇交力系的合成与平衡条件
1 平面汇交力系的合成方法
平面汇交力系的合成方法有几何法即平行四 边形法则和解析法即投影法。