工程力学ppt课件(重庆大学版)

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工程力学ppt课件

工程力学ppt课件
拉伸过程中,材料可能发生弹性变形 、塑性变形或断裂;压缩过程中,材 料同样可能发生弹性变形、塑性变形 或屈曲。
剪切与扭转
剪切与扭转是研究材料在剪切和扭矩作用下的行为。
在剪切力作用下,材料可能发生剪切屈服和剪切断裂;在扭矩作用下,材料可能 发生扭转变形和扭断。
弯曲与失稳
弯曲与失稳是研究材料在弯曲和不稳定状态下的行为。
航空航天器的轻质结构易受到 气动力的影响,导致结构振动 和失稳。动力学分析确保飞行 器的安全性和稳定性。
推进系统动力学
火箭和航空发动机的稳定性直 接影响飞行器的性能和安全性 。推进系统动力学研究燃烧、 流动和振动等复杂因素。
姿态控制与稳定性
航天器在空间中的稳定姿态控 制是实现有效任务的关键。动 力学模型用于预测和控制航天 器的姿态变化。
工程力学ppt课件
汇报人:文小库
2023-12-31
CONTENTS
• 工程力学概述 • 静力学基础 • 动力学基础 • 材料力学 • 工程力学的实际应用
01
工程力学概述
定义与特点
定义
工程力学是研究物体运动规律和力的 关系的学科,为工程设计和实践提供 理论基础和技术支持。
特点
工程力学具有理论性强、实践应用广 泛、与多学科交叉融合等特点。
多体动力学与柔性结构分 析
考虑航天器中各部件的相互作 用,以及柔性结构在力矩和推 力作用下的响应。
车辆的行驶稳定性分析
轮胎与地面相互作用 研究轮胎与不同类型地面的相互 作用,以及由此产生的摩擦力和 反作用力。
操控性与稳定性控制 利用现代控制理论和方法,通过 主动或半主动控制系统来提高车 辆的操控性和行驶稳定性。
当材料受到弯曲力时,可能发生弯曲变形和弯曲断裂;失稳是指材料在某些条件下失去稳定性,可能 导致结构破坏。

《工程力学绪论》课件

《工程力学绪论》课件

工程力学在飞行器设计中至关重要, 确保飞行器的气动性能、结构强度和 稳定性。
工程力学在载人航天中发挥关键作用 ,保障航天员的生命安全和航天器的 可靠性。
航天器设计
在航天器设计中,工程力学用于分析 复杂的外太空环境对航天器结构和性 能的影响。
其他领域
车辆工程
01
工程力学在车辆工程中用于分析车辆结构的受力情况、优化设
材料力学与结构力学的发展
19世纪中叶以后,材料力学和结构力学逐渐发展成熟,为工程实 践提供了重要的理论支持。
现代工程力学
20世纪以来,随着科技的不断进步,工程力学与数学、物理学等 学科交叉融合,形成了许多新的分支领域。
工程力学的未来趋势
1 2
跨学科融合
工程力学将与生物学、化学、环境科学等学科进 一步交叉融合,开拓新的研究领域和应用方向。
04
工程力学的研究方法
理论分析法
总结词
基于数学和物理原理,通过逻辑推理和公式 推导,揭示力学现象的本质和规律。
详细描述
理论分析法是工程力学中最为基础和重要的 研究方法之一。它基于数学和物理的基本原 理,通过逻辑推理和公式推导,对力学现象 进行深入分析和解释。通过理论分析,可以 揭示力学现象的本质和内在规律,预测物体 在受力作用下的行为和变化。
计,提高车辆的安全性和性能。
水利工程
02
在水利工程中,工程力学用于分析水工结构的稳定性、安全性
以及优化设计方案。
核能工程
03
在核能工程中,工程力学用于评估核反应堆和相关设施的结构
强度、安全性和稳定性。
THANKS
感谢观看
05
工程力学的应用领域
建筑领域
01
02

工程力学第四章PPT课件

工程力学第四章PPT课件

力的平衡
总结词
力的平衡条件与平衡状态
详细描述
力的平衡是指物体在受到力的作用时,处于静止或匀速直线 运动的状态。平衡状态下的物体所受的合力为零,即合力矩 为零。在工程实践中,通过合理布置支撑、加强结构等措施 ,可以保证物体的平衡状态。
力的合成与分解
总结词
力的合成法则与力的分解法则
VS
详细描述
力的合成是指两个或多个力共同作用在物 体上,可以用一个等效的力来代替它们。 力的合成遵循平行四边形法则或三角形法 则。力的分解则是将一个力分解为两个或 多个等效的分力。力的合成与分解在解决 工程实际问题中具有重要意义。
案例三:建筑结构的抗震设计
总结词
抗震设计是确保建筑物在地震中保持稳定的关键因素 ,通过合理的抗震设计,可以减少建筑物在地震中的 损坏和人员伤亡。
详细描述
建筑结构的抗震设计主要考虑建筑物在地震作用下的动 态响应和稳定性。通过建立建筑物的动力学模型,可以 模拟建筑物在不同等级地震下的变形、应力和破坏情况 。这有助于工程师优化建筑物的结构设计、地基处理和 材料选择,提高建筑物的抗震性能和安全性。同时,抗 震设计还需要考虑建筑物的使用功能和成本效益等因素 ,以满足实际需求。
静力学还涉及到工程中的许多问题, 如物体的稳定性、压杆的稳定性等, 这些问题都需要通过静力学分析来解 决。
静力学在桥梁、建筑、机械等领域都 有广泛应用,例如建筑设计时需要计 算建筑结构的受力情况,以确保结构 的稳定性。
动力学应用
动力学主要研究物体运动状态的变化规律,包括运动物体的速度、加速度、力等物理量的分 析。
材料力学在土木工程、机械、航空航天等领域有广泛应用,例如桥梁和 建筑结构需要承受各种载荷的作用,机械零件也需要承受各种应力和应

工程力学ppt课件

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工程力学在土木工程中的应用
要点一
结构设计
土木工程中的结构设计需要应用工程 力学原理和方法,对建筑结构进行受 力分析、变形计算和稳定性评估。这 有助于确保土木工程结构的安全性和 稳定性。
要点二
土力学与地基工程
工程力学中的土力学理论和方法为地 基工程提供了支持。通过应用土力学 原理,土木工程师可以更好地理解和 评估地基的承载能力和稳定性,从而 优化地基设计。
工程力学的应用领域
建筑工程
建筑工程中的结构分析、抗震设计和施工过 程中的力学问题等。
航空工程
航空器的空气动力学分析、结构分析和优化 设计等。
机械工程
机械零件的强度、刚度和稳定性分析,以及 机械系统的动力学问题等。
水利工程
水坝、水闸和船闸等水利设施的设计、施工 和运行中的力学问题等。
工程力学的研究对象和方法
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目录
• 工程力学简介 • 静力学基础 • 材料力学 • 动力学基础 • 工程力学在工程实践中的应用 • 工程力学的未来发展趋势和挑战
01
工程力学简介
什么是工程力学
工程力学是研究工程中物质和运动规 律的一门科学,涉及到物体的受力、 变形和运动等方面的知识。
工程力学结合了物理学和数学等多个 学科的知识,为各种工程实践提供基 础理论和解决方法。
载荷分析与校核
载荷分析是机械设计中的重要环节,通过工程力学的方法,设计师可以精确地预测和评估 机器在各种工况下的载荷情况,从而进行零部件的强度校核和优化设计。
摩擦与磨损研究
工程力学也涉及到摩擦与磨损的研究。这为机械设计师提供了关于摩擦、磨损和润滑的机 理和方法,有助于减少机器的摩擦和磨损,提高机器的效率和寿命。

工程力学课件

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力矩与力矩平衡
力对点之矩矢量等于该力 使该点绕该矢量轴产生的 旋转效应。
弹性力学基础
弹性力学的基本假设
01
物体是连续的、完全弹性且各向同性的。
应力与应变
02
在物体内部某点处,单位面积上的内力称为应力;物体受力后
,其几何形状和尺寸发生改变,称为应变。
胡克定律
03
在弹性限度内,物体的应变与应力成正比,其比例系数称为弹
2023
REPORTING
工程力学ppt课件(重 庆大学版)
2023
目录
• 引言 • 工程力学基础知识 • 材料力学 • 动力学基础 • 静力学分析 • 动力学分析 • 工程力学的应用与发展
2023
PART 01
引言
REPORTING
课程简介
01
课程名称:工程力学
02 适用专业:土木工程、机械工程、航空航 天工程等
材料的失效与强度
材料的失效与强度是研究材料在载荷作用下发生失效的规律和强度的评价标准的 学科。
材料的失效主要分为韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂和蠕变断裂等类型;强度评 价标准包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等,这些标准为工程设计 和选材提供了依据。
Байду номын сангаас
2023
PART 04
动力学基础
REPORTING
动力学分析的应用实例
火箭发射
火箭发动机产生的推力通过反作用力使火箭加速上升,利用了牛顿 第三定律。
汽车制动
汽车刹车时,地面摩擦力使汽车减速,直至停止,利用了牛顿第二 定律和动能定理。
桥梁振动
桥梁在风载或地震作用下会产生振动,需要利用动力学分析方法进行 抗震和抗风设计。

重庆大学 工程力学2

重庆大学 工程力学2

例2
在刚体上作用着四个汇交力,它们在坐标轴 上的投影如下表所示,试求这四个力的合力的大 小和方向。
F1 Fx Fy 1 10 F2 2 15 F3 0 -5 F4 2 10 单位 kN kN
Fz
3
4
1
-2
kN
解: 由上表得
Fx 1 kN 2 kN 0 kN 2 kN 5 kN, Fy 10 kN 15 kN 5 kN 10 kN 30 kN, Fz 3 kN 4 kN 1 kN 2 kN 6 kN
力系可合成一个合力偶,其矩等于原力系对于简化中心 的主矩MO 。此时主矩与简化中心O的位置无关。
0, (2) FR 0, (3) FR
MO 0 MO 0 MO (a) FR
力系可合成为一个合力,合力的作用线过简化中心O,大小 和方向与主矢相同。
此时分三种情况讨论。
可进一步简化成一合力
i 1
n
力多边形
力多边形规则
各力矢与合力矢构成的多边形称为力多边形。 用力多边形求合力的作图规则称为力的多边形规则。 力多边形中表示合力矢量的边称为力多边形的封闭边。
结论:平面汇交力系可简化为一合力,其合力的 大小与方向等于各分力的矢量和(几何和),合力的 作用线通过汇交点。 用矢量式表示为:
F R F 1 F 2 ...F n
n
合力矢FR的大小和方向余弦为
大小
FR Fx2 Fy2 Fz2 ( Fxi ) ( Fyi ) ( Fzi )
2 2 2
方向余弦
Fx Fxi cos( FR , i ) FR FR Fy Fyi cos( FR , j ) FR FR Fz Fzi cos( FR , k ) FR FR

工程力学PPT教学课件

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2、机构与机械传动
• 研究的对象是常规通用零件和常用机构 的设计
1) 总论部分——机器及零件设计的概论,基本 原则,一般过程和要求等;
2) 联接部分——螺纹联接,轴毂联接即键、花 键和销联接;
3) 传动部分——带传动,链传动,齿轮传动, 蜗杆传动及齿轮系等;
• 4) 轴系部分——滑动轴承,滚动轴承,联轴 器与离合器以及轴等;
• 5) 其它部分——平面机构,减速器等。
机械设计基础的研究对象:
• 本课程是论述一般通用零件的基本设计理 论与方法,用以培养学生具有设计一般机 械的能力的技术基础课程
0.2 机械设计基础的研究方法
• 理论联系实际 • 做到四多。本课程又是应用性很强的工
程课程。在学习过程中,必须多观察、 多思考、多练习、多总结。
0.3学习机械设计基础的目的
• 本课程内容是研究现有机械的运动及工作性 能和设计新机械的知识基础。它成为机械类 各专业所必修的一门技术基础课程。
• 本课程为后续有关的专业课程如机床,机械 制造工艺以及其他机械性质的专业课程打下 基础。
• 可以使学生获得正确分析、使用和维护机械 的基本知识、基本理论及基本技能。有利于 培养创新思维和创新精神,提高分析问题和 解决问题的能力。
谢谢观看
Thank You For Watching
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一、理论力学的内容和对象
• 1.理论力学的内容
• 理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。 • 机械运动:物体在空间的位置随时间的改变,称为机械运
动。 • 静力学----刚体的平衡规律,着重讨论静力分析,力系
的合成与简化,平衡条件及其应用 • 运动学----从几何的观点研究物体(点、刚体)的运动

工程力学 课件 重庆大学

工程力学 课件 重庆大学
《工程力学》是重庆大学出版的重要教材,主要研究物体机械运动和构件ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ强度、刚度及稳定性。该教材系统介绍了工程力学的基本概念、原理和方法,包括静力学基本概念与基本原理、力的分解与投影、力矩与力偶等关键知识点。通过对这些基础概念的深入剖析,读者能够建立起对工程力学的全面认识。此外,教材还详细阐述了约束与约束力的概念,以及工程中常见的约束类型,为读者进一步理解物体在力系作用下的平衡条件打下了坚实基础。然而,根据提供的文档内容,并未包含第12章的具体细节。如需获取第12章的内容,建议查阅完整的《工程力学》教材或相关教学资料。
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图2.1
图2.2
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图2.4
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• 2.2.2 力偶系的简化
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• 2.2.3 任意力系的简化 • (1)空间任意力系的简化
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• 7.3 惯性矩和惯性积
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图7.1
图7.5
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• 7.4 平行移轴公式 • 同一平面图形对于平行的两对直角坐标轴 的惯性矩或惯性积,虽然不相同,但当其 中一对坐标轴是图形的形心轴时,它们之 间却存在着比较简单的关系。
图5.32
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图5.33
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第6章 剪切
• 6.1 概述 • 在工程实际中,可以见到很多承受剪切的 构件。 • 6.2 剪切强度计算
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图6.2
图6.3
图6.4
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• 6.3 挤压强度计算
图6.5
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图6.6
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• 6.4 计算实例 • 工程中,构件间的联接方式虽然很多,但 其强度计算方法都可采用前二节中的有关 公式。
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第7 章
平面图形的几何性质
• 7.1 概述 • 工程中的各种构件,其横截面都是具有一 定几何形状的平面图形,例如圆形、矩形、 工字形等。 • 7.2 静矩和形心
图1.1
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图1.2
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图1.3
图1.4
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• • • • • • • • •
3)空间平行力系 4)平面任意力系 5)平面汇交力系 6)平面平行力系 (2)力系的有关概念 1)等效力系 2)简化力系 3)力系合成 4)平衡力系
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1.5 约束与约束力 1.5.1 约束与约束力的概念 1.5.2 工程中常见的约束 (1)柔性约束 (2)光滑接触面约束
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图1.20
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图1.21
图1.22
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• (3)固定铰支座 • (4)活动铰支座 • (5)铰链连接
图1.23
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• (6) 链杆连接 • (7)固定端支座 • 1.6 受力分析与受力图
图1.24
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图1.25
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图1.26
图1.27
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第2章 力系的简化与合成
• 静力学主要研究物体在力系作用下的平衡 条件。 • 2.1 力的平移定理 • 2.2 力系的简化 • 2.2.1 汇交力系的简化 • (1)汇交力系合成的几何法 • (2)汇交力系合成的解析法
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图3.9
图3.10
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• 3.5 平面静定桁架 • 在工程实际中,有很多结构是由许多杆件 在其端点处相互连接起来,而成为一几何 形状不变的结构,这种结构称为桁架。
图3.15
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• (1)节点法 • (2)截面法
图3.16
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图3.22
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• 3.6.2 考虑滑动摩擦的平衡问题 • 3.6.3 滚动摩擦
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ห้องสมุดไป่ตู้ 工程力学
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第2篇 材料力学 第4章 材料力学的一般概念
• • • • • • 4.1 材料力学的任务 (1)构件应有足够的强度 (2)构件应有足够的刚度 (3)构件应有足够的稳定性 4.2 可变形固体及其基本假设 (1)连续性假设
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• 5.5.1 低碳钢拉伸时的力学性能
图5.12
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图5.13
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• (1)弹性阶段(Oa段)
• (2)屈服阶段(bc段) • (3)强化阶段(cd段) • (4)局部变形阶段(de段)
图5.14
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• (1)强度校核 • (2)设计截面
• (3)确定许用载荷
• 5.7 拉伸和压缩静不定问题 • 5.7.1 静不定概念及静不定问题的一般解 法
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图5.28
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图5.29
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• (1)静力学关系
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图2.12
图2.13
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图2.14
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图2.15
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• 2.3 物体的重心 • 2.3.1 平行力系的中心
47
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图2.16
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• 2.3.2 物体的重心
图2.17
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第3章 力系的平衡
• 3.1 汇交力系的平衡方程 • 3.1.1 空间汇交力系
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• 3.1.2 平面汇交力系
• 3.2 力偶系的平衡方程 • 3.2.1 空间力偶系
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• 3.2.2 平面力偶系
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图1.15
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• (3)力矩关系定理 • (4)合力矩定理
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• 1.4.2 力偶的概念 • (1)力偶的矢量表示
• 1)力偶没有合力。 • 2)力偶中的两个力,可以沿着它们的作用 线任意移动,而不改变力偶对刚体的转动 效应。
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主 编:陈天富 冯贤桂
ISBN-978-7-5624-4419-0
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绪论
• 0.1 工程力学的研究任务及内容 • 工程力学是一门研究物体机械运动和构件 强度、刚度及稳定性的学科,它主要包括 刚体静力学与材料力学两部分。 • 0.2 工程力学的研究方法 • 对工程结构进行现场观察和部分实验是认 识力学规律的重要实践性环节。 • 0.3 工程力学在机电类专业中的地位和 作用 3
• (2)变形几何关系 • (3)物理关系
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• (1)静力学关系
• (2)变形几何关系 • (3)物理关系
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• 5.7.2 装配应力 • 加工构件时,尺寸上的一些微小误差是难 以避免的。 • 5.7.3 温度应力 • 物体因温度的变化会发生膨胀或收缩。
图5.22
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• 5.5.5 温度对材料力学性能的影响蠕变和 应力松弛的概念
图5.24
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• 5.6 轴向拉伸和压缩时的强度计算 • 在介绍材料力学性能的基础上,现在讨论 轴向拉伸或压缩时杆件的强度计算问题。
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图1.17
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图1.18
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• 3)力偶对空间任意一点之矩都等于其自身 的力偶矩矢量。
图1.19
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• 4)作用于刚体上的两个力偶互相等效的条 件是它们的力偶矩矢量相等。 • (2)力偶的代数量表示
• • • • •
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• • • • • • • •
(2)均匀性假设 (3)各向同性假设 (4)小变形假设 4.3 杆件变形的基本形式 (1)拉伸和压缩 (2)剪切 (3)扭转 (4)弯曲
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