工程力学基础知识
大学工程力学重点知识点总结—期末考试、考研必备!!
工程力学重点总结—期末考试、考研必备!!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。
工程力学知识点详细总结
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。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结工程力学是一门研究物体受力、变形以及力学性质的学科。
它是工程学的基础学科之一,广泛应用于工程设计、结构分析和材料力学等领域。
在本文中,我将对工程力学的一些重要知识点进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用工程力学的原理和方法。
第一部分:力的基本概念和平衡条件力是工程力学的核心概念之一,它可以引起物体的形状和运动发生变化。
在工程力学中,力的三要素是大小、方向和作用点。
力的大小可以用矢量表示,它的方向可以用箭头表示,作用点是力所作用的物体上的一点。
对于一个物体的平衡条件,有三种可能:静力平衡、动力平衡和稳定平衡。
静力平衡是指物体在受到多个力的作用下,力的合力为零,物体处于静止状态。
动力平衡是指物体在受到多个力的作用下,力的合力不为零,物体处于运动状态。
稳定平衡是指物体在受到微小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态。
第二部分:受力分析和结构受力受力分析是工程力学的基础,它通过分析物体所受到的外力和内力,来确定物体的运动状态和受力情况。
在受力分析中,我们常常使用自由体图和受力分解的方法来求解受力问题。
自由体图是指将物体从结构中分离出来,在图上标识出所受到的外力和内力,便于分析和计算。
结构受力是工程力学的重要内容之一,它研究物体在受到外力作用下的变形和应力情况。
常见的结构受力包括轴力、剪力、弯矩和应力等。
轴力是指物体沿着轴线方向受到的拉力或压力,剪力是指物体内部两个相邻截面之间的力,弯矩是指物体在受力作用下发生的弯曲时所产生的力矩,应力是指物体受到的单位面积上的力。
第三部分:材料力学和变形性能材料力学是工程力学中的重要分支,它研究物体的材料在受力作用下的变形和破坏情况。
常见的材料力学知识点包括杨氏模量、屈服强度、伸长率和断裂韧性等。
杨氏模量是描述材料刚度的指标,它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
屈服强度是指材料在受到一定载荷后开始发生塑性变形的临界点。
伸长率是指材料在拉伸过程中的长度变化百分比,它可以反映材料的延展性能。
工程力学第一章静力学基础知识
§1-2 静力学公理
二、二力平衡公理(公理二)
作用于同一刚体
上的两个力,使刚体 平衡的必要且充分条 件是,这两个力的大 小相等,方向相反, 作用在同一条直线上。
二力平衡公理示意图
§1-2 静力学公理
二力平衡条件只适用于刚体。 二力等值、反向、共线是刚体平衡的必要与充分条件。 对于变形体,二力平衡条件只是必要的而非充分条件。
公理一与公理二的区别
§1-2 静力学公理
巧拆锈死螺母
该方法的力学原理是:
根据二力平衡公理,若在 锈死螺母的相对面作用一 对大小相等、方向相反的 平衡力(F,F′),螺栓与 螺母将保持平衡,确保螺 栓不会折断。
螺母受力分析
§1-2 静力学公理
三、加减平衡力系公理(公理三)
在一个刚体上加上或减去一个平衡力系,并 不改变原力系对刚体的作用效果。
作用与反作用力示意图
§1-2 静力学公理
一、作用与反作用公理(公理一)
作用力与反作用力永远是 成对出现 已知作用力就可以知道反 作用力,两者总是同时存在, 又同时消失
作用力与反作用力
作用与反作用力示意图
§1-2 静力学公理
公理一的应用
人在划船离岸时,常把浆向岸上撑。这就 是利用了作用力与反作用力的原理。
§1-1 力与静力学模型
1.对物体的合理抽象与简化—刚体
刚体——在力的作用下形状和大小都保持不 变的物体。
简单地说,刚体就是在讨论问题时可以忽略由于受力而引起的形状和体积改变的理想模型。
§1-1 力与静力学模型
受力的木板可以抽象为刚体吗?
刚体
§1-1 力与静力学模型
2.对受力的合理抽象与简化——集中力与分布力
§1-3 约束与约束反力
工程力学基础知识单选题100道及答案
工程力学基础知识单选题100道及答案1. 力的三要素是()。
A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,这两个力()。
A. 平衡B. 不平衡C. 可能平衡也可能不平衡D. 无法确定答案:A3. 作用在刚体上的力可沿其作用线()作用点,而不改变该力对刚体的作用效应。
A. 任意移动B. 不能移动C. 只能平移D. 只能转动答案:A4. 约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向()。
A. 相同B. 相反C. 垂直D. 成一定角度答案:B5. 光滑接触面约束的约束反力总是沿接触面的()指向被约束物体。
A. 公法线B. 切线C. 任意方向D. 垂直方向答案:A6. 固定铰链支座的约束反力通常用()表示。
A. 一个力B. 一个力偶C. 一对力D. 一对力偶答案:C7. 力偶对物体的作用效应取决于()。
A. 力偶矩的大小B. 力偶的转向C. 力偶的作用平面D. 以上都是答案:D8. 力偶在()的坐标轴上的投影之和为零。
A. 任意B. 正交C. 水平D. 垂直答案:A9. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的()为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案:C10. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是该力系的()为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案:B11. 平面任意力系向作用面内一点简化,一般可以得到一个主矢和一个主矩,当主矢和主矩都为零时,该力系()。
A. 一定平衡B. 不一定平衡C. 无法确定D. 一定不平衡答案:A12. 材料力学的主要研究对象是()。
A. 刚体B. 变形固体C. 流体D. 气体答案:B13. 杆件的四种基本变形是()。
A. 拉伸、压缩、弯曲、扭转B. 拉伸、压缩、剪切、弯曲C. 拉伸、压缩、剪切、扭转D. 弯曲、扭转、剪切、挤压答案:C14. 轴向拉伸或压缩时,杆件横截面上的内力是()。
考研工程力学知识点详解
考研工程力学知识点详解工程力学是一门研究物体静力学和运动学的力学学科,是理论力学的基础和应用科学。
对于准备参加考研的学生来说,了解工程力学的知识点是非常重要的。
本文将从力的概念、平衡条件、受力分析、杆件和梁的受力分析等方面进行详细讲解。
一、力的概念力是指物体之间相互作用的结果,其大小通常用牛顿(N)作为单位。
力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
力可以通过受力分析和力的合成与分解来进行研究。
二、平衡条件平衡条件是指物体在力的作用下不发生平移和旋转的状态。
根据平衡条件,可以将力分解为平行力和合力。
平行力的合力为零,合力的作用点位于物体的重心位置。
三、受力分析受力分析是工程力学中的重要内容,通过受力分析可以确定物体所受的各个力以及其大小和方向。
常见的受力分析方法包括自由体图和截面法。
自由体图是指将物体从整体中剥离出来,只考虑物体所受的外力和支反力,并画出力的方向和作用力的作用点。
通过解析力的平衡条件,可以求解出物体所受力的数值。
截面法是指将物体从切割面处截断,通过明确截面处的力和力矩,进而确定物体所受的各个力以及其大小和方向。
截面法在求解梁的受力分析中应用广泛。
四、杆件的受力分析杆件的受力分析是指对杆件所受的外力和支反力进行分析,通过平衡条件和受力分析,可以求解出杆件内部的应力和变形情况。
常见的杆件受力分析包括绳索的受力分析、杆的受力分析和梁的受力分析。
绳索的受力分析是指对绳索两端所受的力进行分析,根据平衡条件和受力分析,可以求解出绳索内部的张力和变形情况。
杆的受力分析是指对杆所受的外力和支反力进行分析,通过平衡条件和受力分析,可以求解出杆的内力、应力和变形情况。
梁的受力分析是指对梁所受的外力和支反力进行分析,通过平衡条件和受力分析,可以求解出梁的内力、应力和变形情况。
总结:本文介绍了工程力学中的一些重要知识点,包括力的概念、平衡条件、受力分析以及杆件的受力分析。
工程力学是一门重要的学科,对于准备参加考研的学生来说,掌握这些知识点是非常有必要的。
大一工程力学必背知识点
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。
第一章-工程力学知识【可修改文字】
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析 五、简单力系分析
1、平面汇交力系合成与平衡的几何法 平面汇交力系:各力的作用线位于同一平面内并且
汇交于同一点的力系,如图1-19。
图1-19 平面汇交力系
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
(1)平面汇交力系的合成的几何法 用平面四边形法则或力三角形法求两个共点力的合
图1-12 光滑接触面约束
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
(1)中间铰链约束,如图1-13 :用中间铰链约束的 两物体都能绕接触点转动,两物体相互转动又相互制约。
约束反力的确定:其约束反力用过铰链中心两个大 小未知的正交分力来表示。
图1-13 中间铰链约束
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
(4)平面力偶系的简化与平衡: 1)作用在物体同一平面内的各力偶组成平面力偶系。 平面力偶系可以合成为一合力偶,此合力偶的力偶矩等 于力偶系中各力偶的力偶矩的代数和,即:M=m1+ m2+…+mn=Σm; 2)平面力偶系平衡的必要与充分条件:平面力偶 系中所有各力偶的力偶矩的代数和等于零,即:Σm=0。
(1)二力平衡公理:作用于刚体 上的两个力处于平衡的必要和充分条 件是:力的大小相等、方向相反、作 用于同一个物体同一直线上。矢量式 可表示为:F1=-F2,如图1-5。
图1-5 二力平衡条件
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
二力杆件(或二力体):受两个力作用而平衡的杆件,
如图1-6。
F1
F2
(1)力对物体的作用效力 内效应:使物体发生变形的效
应。 注:静力学只考虑外效应。
(2)力的三要素:力的大小、方向、作用点。 (3)力是矢量(用一带箭头的线段表示)如图1-1表 示,单位为N或KN。
工程力学基础知识
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。
2024年一建背诵知识点
2024年一建背诵知识点一、建筑工程技术1. 工程力学基础知识力的基本概念很重要呢。
像重力,我们每天都能感受到,它是地球对物体的吸引力。
一个苹果从树上掉下来,就是因为重力的作用。
牛顿发现万有引力,就是从这种平常的现象中思考出来的。
在建筑中,建筑物自身的重量就是一种重力荷载,我们得考虑怎么让建筑结构能承受住它。
应力和应变也不能忽视。
应力是单位面积上的内力,应变则是物体在力的作用下发生的变形。
就好比我们拉一根橡皮筋,橡皮筋会变长,这个变长的程度相对于它原来的长度就是应变,而我们拉橡皮筋的力在橡皮筋横截面上产生的效果就是应力。
在建筑结构中,不同材料能承受的应力是有限的,我们要根据这个来选择合适的材料。
2. 建筑材料特性水泥可是建筑的“胶水”呢。
普通硅酸盐水泥是我们常用的一种,它的凝结时间有初凝和终凝。
初凝时间不能太短,不然在施工过程中还没来得及操作就凝固了;终凝时间也不能太长,不然会影响工程进度。
水泥还有强度等级,像42.5、52.5等级别,等级越高,强度越大。
钢材在建筑里就像骨架一样。
有热轧钢筋,它的屈服强度和抗拉强度是我们关注的重点。
屈服强度是钢材开始产生塑性变形时的应力,抗拉强度则是钢材能承受的最大拉应力。
比如在高楼大厦的框架结构中,钢材的质量好坏直接关系到整个建筑的安全性。
3. 建筑结构体系框架结构是比较常见的。
它由梁、柱等构件组成。
框架结构的优点是空间分隔灵活,能够满足不同的使用功能需求。
就像现在很多写字楼,内部空间可以根据租户的要求灵活划分。
但是框架结构的侧向刚度较小,在水平力作用下容易产生较大的侧向位移,所以在设计的时候要采取一些加强侧向刚度的措施。
剪力墙结构则以墙体作为主要的承重和抗侧力构件。
这种结构体系的侧向刚度很大,适合建在地震多发地区的住宅。
因为在地震时,侧向刚度大的结构能够更好地抵抗地震产生的水平力,保护建筑物内居民的安全。
不过,剪力墙结构的空间灵活性相对较差。
二、工程经济1. 资金的时间价值钱是会随着时间增值或者贬值的哦。
工程力学知识总结
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
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
《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之间关系的学科,它对于解决工程实际问题具有重要的意义。
下面让我们一起来了解一些工程力学的关键知识点。
首先,静力学是工程力学的基础部分。
静力学主要研究物体在静止状态下的受力情况。
其中,力的基本概念至关重要。
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。
在分析物体受力时,需要准确地画出受力图,清晰地表示出每个力的大小、方向和作用点。
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平衡状态,那么这个力系就是平衡力系。
根据平衡条件,可以列出相应的平衡方程,从而求解未知力。
在静力学中,还会涉及到常见的约束类型及其约束力。
例如,光滑接触面约束的约束力垂直于接触面;柔索约束的约束力沿着柔索的中心线方向等等。
接下来是材料力学。
材料力学主要研究杆件的内力、应力、应变以及材料的力学性能等。
内力是指杆件在外力作用下,其内部各部分之间相互作用的力。
通过截面法可以求解杆件的内力,即假想地将杆件切开,暴露出内力,然后根据平衡条件计算内力。
应力是单位面积上的内力。
正应力和切应力是常见的两种应力形式。
应变则是描述杆件变形程度的物理量,包括线应变和角应变。
材料的力学性能是通过实验来测定的。
例如,拉伸实验可以得到材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等重要参数,这些参数对于材料的选择和设计具有重要的参考价值。
在材料力学中,还有梁的弯曲问题。
梁在受到垂直于轴线的载荷作用时会发生弯曲变形。
需要掌握弯曲内力(剪力和弯矩)的计算方法,以及弯曲应力的分布规律。
另外,压杆稳定也是一个重要的知识点。
压杆在受到轴向压力时,当压力达到一定值时可能会突然发生弯曲失稳。
需要通过计算临界压力来判断压杆的稳定性。
再来说说运动学。
运动学主要研究物体的运动规律,而不考虑引起运动的原因。
点的运动可以用直角坐标法、自然法等方法来描述。
例如,在直角坐标法中,可以通过建立坐标轴来确定点的位置、速度和加速度。
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。
工程力学知识点总结
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。
工程力学的基本概念和原理
工程力学的基本概念和原理工程力学是研究物体受力和运动规律的一门学科,它是工程中必不可少的基础学科。
它的研究对象是力的作用下物体的平衡和运动,通过分析和计算,可以为工程设计和建设提供科学依据。
本文将介绍工程力学的基本概念和原理。
一、力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,可以改变物体的状态(使静止的物体产生运动,改变运动物体的速度或方向)。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
大小用数量表示,单位是牛顿(N);方向用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向;作用点是力作用的位置。
二、力的分类力可以根据不同的性质和来源进行分类。
常见的力主要有以下几种:1. 重力:是地球对物体的吸引力,是物体的质量和地球的质量之间的相互作用,大小为物体的质量乘以重力加速度。
2. 弹力:是物体之间弹性变形产生的相互作用力,例如弹簧和弹性绳产生的力。
3. 摩擦力:是物体表面之间的相互作用力,可以分为静摩擦力和动摩擦力。
4. 引力:是物体之间由于引力而产生的相互作用力,例如地球和月球之间的引力。
5. 浮力:是物体在液体或气体中受到的上升力,大小等于物体排开液体或气体的体积乘以液体或气体的密度和重力加速度。
三、牛顿三定律牛顿三定律是描述物体受力和运动规律的基本原理,是工程力学的基石。
它们分别是:1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体静止或匀速直线运动时,受力为零,物体将保持原来的状态。
2. 牛顿第二定律(运动定律):物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
可以用公式F=ma表示,其中F是力的大小,m是物体的质量,a是物体的加速度。
3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律):相互作用的两个物体之间,彼此之间的力相等、方向相反。
四、力的分解和合成力的分解是将一个力按照一定的规律分解成多个力的过程,力的合成是将多个力按照一定的规律合成为一个力的过程。
力的分解和合成可以简化问题的计算和分析,常用的方法有平行四边形法则和三角法则。
工程力学基本知识
(1)固定铰链支座
用光滑圆柱销钉把结构物或杆件与底座联接,并把底座 固定在支承物上。
特点:物体只能绕铰链轴线转动而不能发生垂直于铰轴 的任何移动。
作用在刚体上的力除了产生移动效应外,有时 还产生转动效应。而且除了刚体绕质心的转动效应, 还有刚体绕任一点的转动效应。
这在生产和生活中是常见的。如用扳手拧螺母, 作用于扳手上的力F使其绕固定点O转动。
同时,力对刚体绕某一固定点的转动效应不仅 与力的大小有关,而且与固定点到该力的作用线的 距离有关。
(2)滚动铰链支座
结构物或构件的支座用几个辊轴(滚柱)支承在光滑的 支座面上,就成为辊轴支座,亦称为滚动铰链支座。
特点:只能限制物体与圆柱铰联接处沿垂直于支承面的 方向运动,而不能阻止物体沿光滑支承面切向的运动。
(3)中间铰链约束 (4)球铰链
四、力矩和力偶
力对刚体的作用效应有两种: 一个是如果力的作用线通过刚体的质心,将使 刚体在力作用的方向上平移。 另一个是如果力的作用线不通过刚体的质心, 则刚体将在力的作用下边移动边转动。
(二)拉伸和压缩时的内力
由外力引起的材料微粒之间的相互作用力 不是指构件物体组成成分之间的相互作用力 而是外力作用下杆件内相互作用力的改变量
外力↑→内力↑,内力过极限→破坏 杆件的强度不仅与内力大小有关 而且与杆件横截面积的大小有关
(三)应力的概念、拉压应力
1 应力(τ):单位面积上的内力。 (假设内力分布均匀)
第二章 工程力学基本知识
第一节 静力学基础
静力学——研究物体的受力和平衡规律
工程力学知识点总结
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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工程力学基础知识
第1篇静力学
1、平面汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力等于零。
即:
F x 0, F y 0
2、平面汇交力系简化的依据是平行四边形法则。
3、平面汇交力系可列2个独立方程,求解2个未知量。
4、在平面问题中力对点之矩不仅与力的大小有关而且与矩心位置有关。
(方向:绕矩心逆正顺负)
5、合力矩定理:平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有分力对于该点之矩的代数和。
6、力和力偶是静力学的两个基本要素。
7、平面力偶系的合成结果是一个力偶,汇交力系的合成结果是一个力。
(注:力只能与力平衡;力偶只能与力偶平衡)
&平面力偶系平衡的充要条件是:力偶系中各力偶矩的代数和为
零。
即:M j 0
9、平面任意力系简化的依据是力线平移定理。
10、力线平移定理揭示了力与力偶的关系。
11、平面任意力系可列3个独立方程,求解3个未知量。
第2篇材料力学
1、杆件的四种基本变形:轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲
2、为使杆件能正常工作应满足(三个考虑因素):强度要求、刚度要求、稳定性要求。
3、材料力学对变形固体所做的四个基本假设:连续性假设、均匀性假设、
各向同性假设、小变形假设。
(1)校核:
max
11、拉压杆变形: 旦EA
4、求内力的方法为截面法。
轴向拉压部分
5、轴向拉压的受力特点:外力合力的作用线与杆的轴线重合。
轴向拉压的变形特点:杆件产生沿轴线方向的拉伸或压缩。
6、轴向拉压杆横截面上的内力为轴力(符号 F N),该力产生正应
力,公式为:与,其中A为横截面面积。
A
7、圣维南原理:应力分布只在力系作用区域附近有明显差别,在离开力系作用区域较远处,应力分布几乎均匀。
&低碳钢拉伸的四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形(颈缩)阶段。
9、衡量材料塑性的指标:伸长率和断面收缩率。
10、拉压杆强度计算的三类问题:
max
(2)设计截面尺寸:A
(3)确定许可荷载:F A
扭转部分
12、扭转时外力偶矩的计算公式:M e 9549P k,其中R单位为kw,
n
n单位为r. min。
13、扭矩正负号判断:右手定则(具体见教材145页)。
14、切应力互等定理:单元体两个相互垂直的平面上的切应力成对存在,
且大小相等,同时指向或背离这两平面的交线。
24、矩形截面:l z 血 圆形截面:l z
-圆环截面:l z
16、圆周扭转切应力计算公式:
T TP
最大切应力计算公式: max
对于圆截面:^昔
d 3 16
对于圆环截面:山32
D 4 d 4 卫 1
32
W 0
4
16
17、圆轴扭转时的变形:
Tl
,表示相对扭转角
18、圆轴扭转的强度条件:
m ax
—[]
W
P
刚度条件:
max
T max [],表示单位扭转角
GI
P
15、在研究圆周扭转时切应力的计算公式及梁弯曲时正应力的计算
公式时应考虑:变形几何关系、物理关系、静力平衡关系。
其中 表示空心圆截面的内外径之比,即
弯曲部分
19、静定梁的三种基本形式: 简支梁、外伸梁、悬臂梁。
20、载荷分类:集中载荷、分布载荷、集中力偶。
21、梁弯曲时截面的内力有:剪力F s 和弯矩M ,其符号规定(见 教材106页)。
22、 控制截面:集中力、集中力偶作用点、分布载荷的起点和终点 处的横截面。
23、 平面图形对通过其形心轴的静矩等于零。
25
矩形截面:W z 竽圆形截面:
32 圆环截面W z 寻1
4
26、梁弯曲时的正应力计算:
My TT
M max
max
W
27、横力弯曲时梁横截面上的切应力:
*
F s S I z b
(各符号含义见教材198页)
29、 矩形截面最大切应力:
max
圆形截面最大切应力: max
工字型截面最大切应力:
max
A f
F
s
,其中A f 表示腹板的面积
最大切应力一般发生在中性轴上。
30、 控制梁弯曲强度的主要因素是弯曲正应力' 31、 提高梁强度的主要措施:
(1) 合理设计梁的截面
(2) 合理安排梁的载荷位置和支座的位置 (3) 采用变截面梁或等强度梁
32、梁的变形大小用挠度和转角表示。