工程力学重点总结
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。
工程力学重点总结
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工程力学
第一章
3.约束
注意:
另外,有约束,不一定有约束力。
4:讨论约束主要是分析,有哪些约束力?约束力的方向是?最终要确定约束力的大小和方向。
5:柔性约束,约束力的数目为1,方向离开约束物体。
光滑接触面约束,约束数目1。
注意:○1接触面为两个面时,约束力为分布的同向平行力系,可用其合理表示。
○2若一物体以尖点与另一个物体接触,可将尖点是为小圆弧。
再者,一般考虑物体的自重,忽略杆的自重,除非题目要求考虑。
光滑圆柱铰链约束:○1固定铰支座(直杆是被约束物体),约束力数目为2; ○2中间铰约束按合力讨论,有一个约束力,方向未知:安分力讨论,有两个约束力,方向可以假设(正交)注意:销钉和杆直接接触传递力,杆和杆之间不直接传递力。
○3可动铰支座仅限制物体在垂直与接触面方向的移动。
约束力数目为1。
向心推力轴承,约束力数目为2;止推轴承有三个约束力。
第二章
力矩矢量的方向按右手螺旋法则确定;合力对某点之矩等于个分力对该点之矩之和。
力偶矩方向的规定:
注意:画受
力示意图
时,如果有两个以上的杆件,就应该取出分离提,否则就错了。
第三章
注意:在平面中,力对点的矩是标量;在空间中,力对点的矩是矢量。
直角坐标系中重心的坐标公式:
、材料力学
第四章
杆件的强度不仅与材料有关,与杆件的横截面的面积也有关。
第五章
第六章
扭矩符号的判断根据右手螺旋法则。
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。
工程力学重点知识总结
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工程力学第一章在该刚体内前后任意移动, 而不改变它对该刚体的作用。
I白比味 在空间的位移不受任何限 H曰*的制的物体称为自由体。
2. 非自由体:位移受到限制的物体称为非自由体。
3•约束由周围物体所构成的、限制非自由体位移的釦生、、亠" 注意: 物体向约束所限制的方向有运动趋势时,就会有约束力•另外,有约束,不一定有约束力4:讨论约束主要是分析,有哪些约束力?约束力的方向是?最终要确定约 束力的大小和方向。
5:柔性约束,约束力的数目为 1方向离开约束物体。
光滑接触面约束,约 束数目1。
注意:□接触面为两个面时,约束力为分布的同向平行力系, 可用其合理表示。
②若一物体以尖点与另一个物体接触,可将尖点是为小圆 弧。
再者,一般考虑物体的自重,忽略杆的自重,除非题目要求考虑。
光滑圆柱铰链约束:01固定铰支座(直杆是被约束物体),约束力数目为2;推论(力在刚体上的可传性)作用于刚体的力, 其作用点可以沿作用线或对非自曲体的某些位移起限制作用Q中间铰约束按合力讨论,有一个约束力,方向未知:安分力讨论,有两个约束力,方向可以假设(正交) 注意:销钉和杆直接接触传递力,杆和杆之间不直接传递力。
O3可动铰支座仅限制物体在垂直与接触面方向的移动。
约束力数目为1 向心推力轴承,约束力数目为2;止推轴承有三个约束力强调:无约束的方向一定没有约束力!平面约束:(1)柔性约束:有一个约束力,离开物体;(2)光滑接触面(线、点)约束:有一个约束力,指向物体;(3)光滑BI柱较链约束扎固定餃支座约束:有两个正交约束力,方向可以假设;B.中间较约束:有两个正交约束力,方向可以假设;G可动较支座或辗轴约束:有一个约束力,方向可以假设;空间约束:(1)空间球较约束:有三个正交约束力,方向可以假设;(2)向心轴承约束:有两个正交约束力,方向可以假设;(3)向心推力轴承约束:有三个正交约束力,方向可以假设;第二章矢量表达式:R = F i+F2+F. + F4= ^Y ii-↑结论:力在某轴上的投影,等于力的模乘以力与该轴正向间夹角的余弦审平面汇交力系平衡问题的解题步專:K选取研究对象;2.画受力3.列平衡方程,求解未知力。
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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。
大一工程力学的知识点总结
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大一工程力学的知识点总结一、向量力学1.向量的基本概念和运算:向量的表示法、向量加法和乘法运算、向量分解2.向量的合成与分解:平面向量的合成与分解、三维向量的合成与分解3.单位矢量:基本矢量、单位向量的概念与运算4.物体的运动:位矢、位移与平均速度、瞬时速度与瞬时加速度二、力和力的平衡1.力的基本概念:力的定义、力的分类、力的单位2.力的合成与分解:力的合成、力的分解、平面力系的合成3.力的平衡:力的平衡条件、平面力系的平衡条件、力的图示法三、刚体的平衡1.刚体的基本概念:刚体的定义、质点与刚体的区别2.刚体平衡的条件:转动力矩的概念、矢量叉积、平面力系的力矩平衡条件3.刚体的静力学分析:平面问题的解法、近似计算方法四、摩擦力与支持反力1.摩擦力的基本概念:静摩擦力与滑动摩擦力2.静摩擦力的分析:静摩擦力的大小与方向、静摩擦力的极限值3.支持反力的分析:平衡问题的解法、不同支持条件下的反力分析五、动力学1.牛顿第二定律:牛顿第二定律的表述、质点的加速度与作用力关系2.动力学分析:质点的自由体图、质点的运动学分析和力学分析3.牛顿第三定律:牛顿第三定律的表述和应用六、重力1.重力的基本概念:重力的定义、重力的计算公式2.重力的分析:自由落体运动、竖直上抛运动、重力加速度的测定七、力的作用点运动1.力的作用点运动:力矩的概念、力矩与转动动力学的关系2.刚体的旋转:转动惯量的概念、刚体的动力学分析八、弹性力学1.弹性力学的基本概念:应力与变形的关系、弹性力学的前提假设2.线性弹性力学:胡克定律、杨氏模量、梁的弯曲以上是大一工程力学的主要知识点总结,希望能够对你的学习有所帮助。
当然,工程力学是一门基础性课程,还有很多细节和衍生的内容需要进一步学习和探索。
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。
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第一章静力学的基本概念和公理受力图一、刚体P2 刚体:在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素:大小、方向、作用点平衡: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改点的一个合力,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P7 约束:1柔索约束:柔索只能承受拉力,只能阻碍物体沿着柔索伸长的方向运动,故约束反力通过柔索与物体的连接点,方位沿柔索本身,指向背离物体;2光滑面约束:约束反力通过接触点,沿接触面在接触点的公法线,并指向物体,即约束反力为压力;3光滑圆柱铰链约束:①圆柱、②固定铰链、③向心轴承:通过圆孔中心或轴心,方向不定的力,可正交分解为两个方向、大小不定的力;④辊轴支座:垂直于支撑面,通过圆孔中心,方向不定;4链杆约束(二力杆):工程中将仅在两端通过光滑铰链与其他物体连接,中间又不受力作用的直杆或曲杆称为连杆或二力杆,当连杆仅受两铰链的约束力作用而处于平衡时,这两个约束反力必定大小相等、方向相反、沿着两端铰链中心的连线作用,具体指向待定。
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工程力学知识总结工程力学是研究物体受力和运动规律的一门学科,它对于工程领域的发展和实践具有重要的作用。
在工程力学中,有许多基本概念和原理需要我们理解和掌握,下面我将就几个关键点进行总结。
一、静力学静力学是工程力学的基础,主要研究物体在平衡状态下受力的情况。
其中,最为重要的概念是力的平衡和向量的分解。
在工程实践中,我们经常需要分析物体受力平衡的问题,例如悬臂梁的计算、弹簧的力学特性等。
了解静力学原理,可以帮助我们更准确地预测物体在受力下的变形和破坏情况,从而做出合理的设计和决策。
二、动力学动力学是研究物体在受力下运动情况的学科。
在工程实践中,我们经常需要分析物体的加速度、速度和位移等动力学参数,来评估物体的运动特性和受力情况。
同时,动力学也与工程设计密切相关,例如汽车的制动距离计算、电梯的速度限制等都需要基于动力学原理进行分析和计算。
三、材料力学材料力学是研究材料受力和变形规律的学科。
在工程中,我们经常需要对各种材料的力学性能进行评估和分析。
例如,钢材的强度、混凝土的抗压能力、塑料的形变特性等都属于材料力学的范畴。
了解材料力学原理,可以帮助我们选择合适的材料,从而提高工程的可靠性和安全性。
四、结构力学结构力学是研究物体构件之间力学相互作用和受力特性的学科。
在工程设计中,往往需要设计各种强度合适、刚度满足要求的结构,而结构力学能够提供必要的分析工具和方法。
例如,房屋结构、桥梁设计、机械零部件等都需要依靠结构力学原理进行计算和分析。
了解结构力学原理,可以帮助我们做出合理的结构设计和优化。
五、流体力学流体力学是研究流体运动和受力规律的学科。
在工程领域中,流体力学的应用非常广泛,例如水力学、空气动力学等都属于流体力学的范畴。
在设计水利、空调、风力发电等工程时,我们需要对流体的流动特性和受力情况进行分析和计算。
熟悉流体力学原理,可以帮助我们更好地理解和控制流体的运动,从而提高工程的效率和可靠性。
综上所述,工程力学涵盖了静力学、动力学、材料力学、结构力学和流体力学等多个领域,它们共同构成了工程力学的基础和核心。
工程力学知识点总结
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工程力学知识点总结
静力学:静力学部分主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件,同时也研究物体受力的分析方法以及力系的简化的方法等。
例如,二力平衡公理指出,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。
加减平衡力系公理表明,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。
此外,还有平行四边形法则等。
材料力学:材料力学部分研究构件在外力作用下的变形与破坏(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。
例如,构件应具备足够的强度、刚度和稳定性,以保证在规定的使用条件下不发生意外断裂、显著塑性变形、过大变形或失稳。
工程力学的研究方法主要包括理论方法和试验方法。
在对事物观察和实验的基础上,经过抽象化建立力学模型,形成概念。
例如,在研究物体受外力作用而平衡时,可以采用刚体模型;但要分析物体内部的受力状态,必须考虑到物体的变形,建立弹性体的模型。
总的来说,工程力学涵盖了原有理论力学(静力学部分)和材料力学两门课程的主要经典内容,不仅与力学密切相关,而且紧密联系于广泛的工程实际。
如需更详细的知识点总结,建议查阅力学相关书籍或咨询力学专业人士。
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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5、压杆的稳定性条件是:]
[F F st cr
n =
或][st cr
cr st n F F n ≥==σ
σ,st n 是压杆工作时的实际稳定安全因数,
[st n ]是规定的稳定安全因数,σ是压杆的工作应力。
若压杆截面由局面削弱(如螺钉孔等)时,应同时进行强度和稳定校核。
稳定性校核时,可以不考虑截面局部削弱的影响,因为压杆保持稳定性的能力与压杆整体的弯曲刚度有关,截面局部削弱对压杆临界力影响很小。
提高压杆稳定性的措施:合理选择材料;减小柔度(包括减小压杆的支承长度;改善支承情况,减小长度因数μ;选用合理的截面形状) 第二十章 动载荷
1、动载荷和静载荷的本质区别:前者构件内各点的加速度必须考虑,后者可忽略不计。
动应力和动应变:由加速度引起的载荷一般称为动载荷,在动载荷作用下,构件内的应力和变形称为动应力和动应变。
2、构件作匀加速直线运动时的应力
匀加速直线运动中,g
a
d
+
=1K ,d K 是动荷因数,是动内力和静内力
的比值。
其强度条件是][max max σσσ≤=j d d K 材料在静载荷下的许用应力
值。
对于作向上匀加速直线运动(加速度已知)的构件,其应力和变形的分析方法是:首先计算动荷因数Kd ;然后计算构件的静应力和静变形;最后计算动应力和动变形。
3、构件受冲击时的应力和变形 (1)自由落体冲击
d K G F j
d
d =∆∆=,d K 是自由落体冲击时的动荷因数。
计算可得,j
d h
∆+
+=211K
(2)对d K 的讨论:j ∆是冲击物以静载荷方式作用在被冲击物上时,冲击点沿冲击方向的线位移;
若h=0,即冲击物G 突然加到被冲击物上时,此时产生的冲击应力和变形是静载荷下的两倍,称为突加载荷;
当j ∆/h>>1时,可近似取j
d
h
∆=
2K ,此式可用于冲击问题的比较
和分析;
动荷因数Kd 虽由冲击点的静位移求得,但适用于整个冲击系统,即冲击系
统的动荷因数只有一个,构件上所有点的动变形和动应力都可计算。
P204 提高构件抗冲击能力的措施:静变形j ∆越大,动荷因数Kd 越小,所以增大静变形是减小冲击载荷、提高构件抗冲击能力的主要途径。
由于静变形j ∆与构件的刚度成反比,因此,常采用降低构件刚度的方法来减少冲击载荷的影响。
第二十一章 交变应力
1、交变应力:随时间作周期性变化的应力,称为交变应力。
交变应力重复变化一次的过程,称为一个应力循环。
疲劳破坏的特点及机理:构件在交变应力作用下的破坏与静应力下的破坏有本质区别:(1)构件破坏时的应力一般远低于材料的强度极限,甚至低于材料的屈服极限。
(2)即使是塑性材料制作的构件,破坏时也无明显的塑性形变,而是突然发生脆性断裂;
(3)破坏的端口通常呈现两个区域:一个是光滑区域,一个是颗粒状的粗糙区域。
构件的疲劳破坏实质上是裂纹萌生、扩展和最后断裂的过程。
2、交变应力的表示方法和循环特征
一个应力循环中的最大应力和最小应力分别用
max σ、min σ表示;平均应力
2
max
min m σσσ+=
,是交变应力中的静应力部分;
交变应力的变化幅度为
2
min
max a σσσ-=
,是交变应力中的动应力部分。
循环特征m ax
m in
σσ=
r :(1)min max σσ-=,r =-1,对称循环交变应力;
(2)
min σ=0,r =0,脉动循环交变应力; (3)
min max σσ=,r =1,静应力。
3、材料的持久极限:材料能经受无限次应力循环而不发生疲劳破坏的最高应力值,称为材料的持久极限(或疲劳极限)。
材料持久极限用符号r σ表示,r 是
循环特征。
P210影响构件持久极限的主要因素:构件外形的影响;尺寸大小的影响;表面加工质量的影响。
除此以外还有一些因素,如周围介质对构件的腐蚀,某些加工工艺所造成的残余应力等,对构件的持久极限都有一定影响。
提高构件疲劳强度的措施:合理设计构件形状,降低有效应力集中因数;提高
表面光洁度,降低表层应力集中,可以提高构件的持久极限;工程上还通过一些工艺措施来提高构件表层强度,从而达到提高疲劳强度的目的。