《工程力学》期末复习提要(可编辑修改word版)

《工程力学》期末复习提要

一课程说明

《工程力学》是工程类专业学生必修的技术基础课。它包含理论力学（静力学、运动学和动力学）和材料力学两部分内容。它以高等数学、线性代数为基础，通过本课程的学习，培养学生具有初步对工程问题的简化能力，一定的分析与计算能力，是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。

通过本课程的学习，使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握平衡方程的应用；掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析和计算；掌握物体运动的基本理论和运动状态分析方法。

本课程的文字教材选用西南交通大学应用力学系编著的《工程力学教程》，由高等教育出版社出版；

二、基本内容、要求及学习要点

第一部分静力学部分

要点：掌握力、力系、力矩和力偶的概念；熟悉刚体受力分析，并能画出受力物体的受力图，熟悉力系合成的基本方法，掌握受力物体（汇交力系、力偶系、一般力系）平衡的条件，熟悉运用平衡方程求解未知力。

（一）静力学基础及要求

1.基本概念：

（1）了解力学中物体的概念；

（2）了解力、力系、等效力系和合力的概念；

（3）掌握在力学中将物体抽象化为两种计算模型，以及刚体、理想变形固体的概念及其主要区别；（4）掌握物体平衡的概念。

2.静力学公理:

掌握静力学公理及其应用

3.约束与约束反力

（1）了解自由体、非自由体的概念；

（2）掌握约束的概念、功能，约束反力的概念，以及约束反力的方向总是与它所限制的位移方向相反的概念；

（3）了解柔索的约束功能，柔索约束反力的方向；

（4）了解光滑面的约束功能，光滑面的约束反力的作用点及作用方向；

（5）掌握光滑圆柱铰链约束的构成、简化图形、约束功能及约束反力；

（6）掌握固定铰支座的概念、构成、简化图形、约束功能、约束反力及约束反力的指向；

（7）掌握链杆（二力杆）的概念、约束反力的作用点及其作用线，能够应用二力杆的概念分析结构的受力；

（8）掌握固定端约束的概念、简化图形、约束功能及约束反力；

*除柔索与光滑面约束可确定约束方向外，其余只确定约束力作用线，方向可假设。

4.物体受力分析与受力图：

（1）了解物体系统的概念；

（2）熟练掌握物体受力分析的两个步骤：取分离体，画受力图；物体受力分析的方法；

（3）掌握在受力分析时应注意的几点事项。

取分离体——把研究的物体（体系）分离出来，即撤除与周围（地、物体）的联系。

画受力图——画出分离体（物体、体系）所受全部力，包括荷载与对应的约束力。

①受力图上只画外力，不画内力；

②内力、外力因分离体不同而相互转化；

③内力与外力、作同力与反作同力的概念

（4）掌握荷载的概念；

（2）了解按荷载作用范围的分类及分布荷载、集中荷载的概念；

（二）力系简化的基础知识（ch.2, ch.3, ch.4）

1.平面汇交力系

（1）了解平面汇交力系的概念；

（2）熟练掌握二汇交力系合成的平行四边形法则（或三角形法则），能够利用公式求解合力的大小及方向；

（3）熟练掌握平面汇交力系合成的几何法——力多边形法；

（4）了解力在轴上的投影，掌握合力投影定理；

（5）掌握平面汇交力系合成的解析法，能够应用力在直角坐标轴上的投影来计算合力的大小，确定合力的方向；

（6）熟练掌握平面汇交力系平衡的充分和必要条件，能够熟练地应用平衡方程解题；

2.平面力偶系

（1）掌握力对点的矩的定义、单位、正负规定，能够应用公式进行计算；

（2）掌握平面汇交力系的合力矩定理，能够应用公式进行计算；

（2）掌握力偶的概念，以及力偶的性质；

力偶性质—（不等效一个力，也不能与一个力平衡）

力偶性质二（力偶的转动效果由力偶矩确定，与矩心无关）

——力矩与力偶矩的区别：

力对点之矩一般与矩心位置有关，对不同的矩心转动效果不同；

力偶与矩心位置无关，对不同点的转动效果相同。

（3）掌握力偶矩的定义、单位、力偶矩三要素，以及由力偶的等效定理引出的两个推论；

（10）熟练掌握平面力偶系的合成方法与平衡条件，能够平衡方程求解未知量

3.平面一般力系

（1）了解平面一般力系的概念

（1）熟练掌握力的平移定理。

（2）掌握平面一般力系向一点简化，掌握平面一般力系的主矢和主矩的概念，能够将平面一般力系向任一点简化为主矢和主矩；

（3）熟练掌握平面一般力系的合成方法与平衡条件，能够灵活应用一矩式、二矩式（附加条件）、三矩式（附加条件）平衡方程求解未知量。

4.摩擦：

1.了解滑动摩擦，滚动摩擦，静摩擦力，动摩擦力，动摩擦系数，极限（临界）摩擦力，摩擦角等概念。

2.考虑摩擦时的平衡问题。

5.形心与重心

1.了解形心与重心的基本概念。

2.计算物体的形心与重心位置。

静力学部分宜对约束、约束反力等内容的直观认识，进而掌握受力分析；平衡方程的应用是本部分的重点与难点，应通过作一定数量的习题加以巩固。

第二部分材料力学

要点：掌握四种基本变形形式（拉压、剪切、扭转和弯曲）的变形特点，熟悉内力、应力、应变、变形和位移的概念；能熟练运用相应公式求解内力、应力、应变和位移，熟悉强度、刚度的概念，能熟练运用构件强度条件和刚度条件公式进行构件强度校核、截面尺寸计算和许用载荷计算。了解超静定的概念并能求解简单超静定问题。了解应力状态分析、强度理论和压杆稳定性的基本内容。

一．内力与内力图

1.了解什么是物体的内力；

2.杆件的内力及其求法