工程力学知识点总结复习整理
工程力学总结
只有整体受力图可画在原图上!
取分离体画受力图
*
1.2 力系的简化与平衡问题
任何力系均可简化(利用平移定理),对于平面力系,简化的最终结果,只有三种可能:一个力;一个力偶;或为平衡力系。
只有简化后主矢和主矩均为零的力系,才是平衡力系。处于平衡的研究对象,其受力必需满足平衡方程。
二组方程:力的平衡方程; 与材料无关。 应力—应变关系; 与材料有关。
研究内容: 内力: 应力: 应变: 变形:
用截面法、平衡方程求解。 =FN/A,t=T/WT,=M/Wz,几何相关 e=/E,…, 材料相关. Dl =FNl/EA,q=T/GIr , …材料、几何相关
解: 1) 画扭矩图。
2) 计算各段应力:
AB段:
N-mm-MPa单位制
f22
f18
f24
1000
1000
A
B
C
MB
MC
MA
A
B
C
150
100
T /N·m
2) 计算各段应力:
BC段:
故 tmax=86.7MPa
f22
f18
f24
1000
1000
A
B
C
MB
MC
MA
A
B
C
150
100
T /N·m
变形几何协调方程为: DlCK=2DlBG;
应力应变关系为=Ee, 有: DlCK=F2l /EA; DlBG =F1l /EA;
联立解得:F2=2F1; F1=3F/5, F2=6F/5, 应力为:CK=6F/5A;变形为:DlCK=6Fl /5EA (缩短)
联立求解反力、内力、应力 变形、位移等
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。
工程力学知识点全集总结
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
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
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。
大二工程力学知识点
大二工程力学知识点工程力学是一门研究物体在受力作用下的运动和变形规律的学科,是工程类专业中必修的一门基础课程。
它主要包括静力学和动力学两个方面的内容。
下面将介绍一些大二工程力学的关键知识点。
一、静力学基础知识1. 受力概念:力的基本概念是力的大小、方向和作用点三要素。
常见的力有重力、弹力、摩擦力等。
2. 力的合成与分解:多个力合成一个力的作用等效于单个力的作用,而单个力的作用可以分解为多个分力的作用。
二、平面力系的平衡1. 条件方程:平面力系平衡的条件是力的合力与力的力矩同时为零,即动力学平衡方程和力矩平衡方程。
2. 平衡定理:平面力系平衡定理包括共点力的平衡、共线力的平衡等。
三、平面刚体力学1. 刚体的概念:刚体是指其内部各点之间的相对位置不变的物体。
2. 刚体的平衡条件:刚体平衡的条件是合力为零,力矩为零。
四、杆件与桁架1. 杆件的受力特点:杆件一般受拉、受压和受弯三种力的作用。
2. 杆件的内力分析:杆件受力分析可以通过平衡条件和轴力图、剪力图、弯矩图的叠加原理进行。
五、摩擦力学1. 摩擦力的概念:摩擦力是物体相对运动或者准备相对运动时所产生的阻碍运动的力。
2. 静摩擦力与动摩擦力:静摩擦力与物体接触面之间的压力有关,动摩擦力与物体间相对速度有关。
六、牛顿定律与动力学1. 牛顿第一定律:物体在不受外力作用下将保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
七、动力学平衡与简单机械1. 动力学平衡的条件:物体在动力学平衡时,除了合外力为零外,合外力矩也为零。
2. 简单机械的计算与应用:如杠杆原理、滑轮组原理、齿轮原理等。
以上是大二工程力学的一些重要知识点,通过学习和理解这些知识,可以为工程类专业的后续学习打下坚实的基础。
同时,在实际工程应用中,这些知识点也是解决工程问题的基础和核心。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结第0章1.力学:研究物体宏观机械运动的学科。
机械运动:运动效应,变形效应。
2.工程力学任务:A.分析结构的受力状态。
B.研究构件的失效或破坏规律。
C.分研究物体运动的几何规律D.研究力与运动的关系。
3.失效:构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。
三种失效模式:强度失效、刚度失效、稳定性失效。
第1章1.静力学:研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。
2.力系:是指作用于物体上的一组力。
分类:共线力系,汇交力系,平行力系,任意力系。
等效力系:如果作用在物体上的两个力系作用效果相同,则互为等效力系。
3.投影:在直角坐标系中:投影的绝对值 = 分力的大小;分力的方向与坐标轴一致时投影 为正;反之,为负。
4.分力的方位角:力与x 轴所夹的锐角α: 方向:由 Fx 、Fy 符号定。
5.刚体:是指在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。
(刚体是理想化模型,实际不存在)6.力矩:度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。
()O M F Fd=±方向:力使物体绕矩心作逆时针转动时,力矩为正;反之,为负力矩等于0的两种情况:(1) 力等于零。
(2) 力作用线过矩心。
力沿作用线移动时,力矩不会发生改变。
力可以对任意点取矩。
7.力偶:由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系,称为力偶。
(例:不能单手握方向盘,不能单手攻丝)特点:1.力偶不能合成为一个合力,也不能用一个力来平衡,力偶只能有力偶来平衡。
2.力偶中两个力在任一坐标轴上的投影的代数和恒为零。
3.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩。
即:力偶对物体转动效应与矩心无关。
三要素:大小,转向,作用面。
力偶的等效:同平面内的两个力偶,如果力偶矩相等,则两力偶彼此等效。
推论1:力偶可以在作用面内任意转动和移动,而不影响它对刚体的作用。
(只能在作用面内而不能脱离。
)推论2:只要保持力偶矩的大小和转向不变的条件下,可以同时改变力偶中力和力偶臂的大小,而不改变对刚体的作用。
工程力学重点总结
工程力学重点总结第一章静力学基本概念和公理受力图一、刚体刚体是指在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
平衡指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该点的一个合力,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、约束和约束反力约束分为柔索约束、光滑面约束、光滑圆柱铰链约束和链杆约束。
约束反力通过不同的连接点和接触面,方向和指向也有所不同。
四、受力分析和受力图选取研究对象,画出研究对象所受的全部主动力和约束反力,表示研究对象受力的简明图形称为受力图。
第二章平面汇交力系一、平面汇交力系合成和平衡的几何法平面汇交力系是指所有力的作用平面相交于一点的力系。
对于平面汇交力系,可以用几何法进行合成和平衡分析。
本文介绍了力学中的几个重要概念和方法。
首先,力多边形法则是一种通过折线和矢量的几何作图法,用于求解平面汇交力系的合力。
其必要充分条件是力多边形自行封闭。
其次,力的分解与投影是力学中常用的方法之一。
工程力学基础知识点归纳总结
工程力学基础知识点归纳总结工程力学那可真是一门超级有趣又很有用的学科呢!今天就来和大家好好归纳总结一下它的基础知识点。
一、静力学。
静力学主要研究物体在力系作用下的平衡规律。
1. 力的概念。
力啊,它是物体间的相互作用。
你想啊,就像你推桌子,你给桌子一个力,桌子呢,也会给你一个反作用力。
这个力有大小、方向和作用点这三个要素,少了哪个都不行哦。
比如说,你用10牛的力去推桌子的角,和用5牛的力推桌子的中间,那效果肯定不一样呀。
2. 力的合成与分解。
这就像是把几个小伙伴的力量合起来,或者把一个大力量分成几个小力量。
平行四边形法则是个很厉害的方法呢。
比如说有两个力,像两个小伙伴拉一个东西,我们就可以用平行四边形法则把它们合成一个合力。
反过来,一个力也可以分解成不同方向的分力,就像把一个人的力量分成不同方向去做不同的事。
3. 刚体的概念。
刚体就是那种在力的作用下,形状和大小都不会改变的物体。
这有点像超级坚固的钢铁侠,不管怎么受力,都不会变形。
在静力学里研究刚体的平衡可重要啦。
4. 平衡方程。
物体平衡的时候,它受到的力要满足一定的方程。
比如说在平面汇交力系中,力在x轴和y轴上的投影的代数和都得是零呢。
这就像是一群小伙伴拔河,两边的力量要是不平衡,那绳子就会动起来,只有两边力量相等了,绳子才会静止,这就是平衡的状态。
二、材料力学。
材料力学就开始研究材料在力的作用下的性能啦。
1. 拉伸和压缩。
材料在受到拉力或者压力的时候,会有不同的表现。
像橡皮筋,你拉它的时候,它就会变长,这就是拉伸。
而像柱子,承受上面的重量,就是受到压缩。
材料在拉伸和压缩的时候,有个很重要的概念叫应力。
应力就像是材料内部每个小部分承受的压力或者拉力的平均情况。
2. 剪切。
剪切力就像是剪刀剪东西时的力。
想象一下你剪一张纸,纸的两边受到相反方向的力,这就是剪切力啦。
材料在剪切力作用下也有它自己的特性,比如说它能承受多大的剪切力才会被剪断。
3. 扭转。
大一工程力学的知识点总结
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。
工程力学的数学知识点总结
工程力学的数学知识点总结1. 数学分析数学分析是工程力学中最基础的数学知识之一。
在工程力学中,我们往往需要对物体的位置、速度、加速度等进行分析,这就需要运用到数学分析的知识。
数学分析包括函数、极限、导数、积分等内容,这些内容在工程力学中都有着十分广泛的应用。
在研究物体在力的作用下产生的运动规律时,我们往往需要运用极限和导数的知识来描述物体的速度和加速度;而在研究物体在力的作用下产生的形变规律时,我们往往需要运用积分的知识来描述物体的位移和形变。
2. 微积分微积分是工程力学中的另一个基础数学知识。
在研究物体在力的作用下产生的运动和形变规律时,我们往往需要对物体的速度、加速度、位移、形变等进行积分计算。
此外,在研究物体在力的作用下所受的力的作用时,我们往往需要对力进行积分计算。
因此,微积分在工程力学中有着非常广泛的应用。
3. 线性代数在工程力学中,我们往往需要研究多个物体受力情况之间的关系。
而在研究这些物体受力情况之间的关系时,线性代数就显得尤为重要。
线性代数包括矩阵、行列式、线性方程组、特征值和特征向量等内容,这些内容在工程力学中都有着广泛的应用。
在研究多个物体受力情况之间的关系时,我们往往需要运用矩阵与行列式的知识来描述这些关系;而在研究物体所受的外力和内力之间的关系时,我们往往需要运用线性方程组的知识来描述这些关系。
4. 微分方程微分方程是工程力学中的另一个基础数学知识。
在研究物体在力的作用下产生的运动和形变规律时,我们往往需要对物体的速度、加速度、位移、形变等进行微分方程的描述。
此外,在研究物体所受的外力和内力之间的关系时,我们往往需要对这些关系进行微分方程的描述。
因此,微分方程在工程力学中有着广泛的应用。
5. 泰勒级数泰勒级数是工程力学中的另一个重要数学知识。
在工程力学中,我们往往需要对物体的运动和形变规律进行近似计算。
而在进行这些近似计算时,我们往往需要运用到泰勒级数的知识。
泰勒级数可以将一个函数在某点附近展开成无穷级数,从而可以用有限项的级数来近似计算这个函数。
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。
工程力学重点知识总结
工程力学重点知识总结
嘿,朋友们!今天咱就来唠唠工程力学那些超重要的知识。
工程力学啊,这可不是一般的东西,它就像是一座坚固的大厦,里面有好多关键的“支柱”呢!
先来说说静力学吧,就好比你站在那儿稳稳当当的,为啥不会晃悠呢?这背后可就有静力学的道理哟!比如说一个架子,它能稳稳地立在那儿,不就是因为各个力都平衡了嘛。
“你想想看,要是不平衡,那还不得歪倒啦!”
再讲讲材料力学。
哎呀呀,材料力学就像了解材料的脾气一样。
好比一根钢梁,它能承受多大的力,会不会变形甚至断掉,这都是材料力学要研究的呀!“就像咱人也有自己的承受极限一样,材料也有啊,对不?”
还有动力学呢,这可刺激啦!就跟赛车在跑道上飞驰一样。
“你知道为啥赛车能跑得那么快又不会散架吗?这可多亏了动力学的研究呀!”它研究物体的运动和受力的关系。
工程力学中的这些知识,那真的是太重要啦!在实际工程中,要是不懂这些,那可就麻烦大咯!搞不好建个桥都会垮掉呢!所以啊,咱可得好好把这些重点知识掌握好。
总之,工程力学就像是一把开启工程世界大门的钥匙,握住它,才能在工程领域里畅行无阻呀!咱都要重视起来,可别小瞧了它哟!。
工程力学复习知识点汇总
一、静力学1.静力学基本概念(1)刚体刚体:形状大小都要考虑的,在任何受力情况下体任意两点之间的距离始终保持不变的物体。
在静力学中,所研究的物体都是指刚体。
所以,静力学也叫刚体静力学。
(2)力力是物体之间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态改变(外效应)和形状发生改变(效应)。
在理论力学中仅讨论力的外效应,不讨论力的效应。
力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点,因此力是定位矢量,它符合矢量运算法则。
力系:作用在研究对象上的一群力。
等效力系:两个力系作用于同一物体,若作用效应相同,则此两个力系互为等效力系。
(3)平衡物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。
(4)静力学公理公理1(二力平衡公理)作用在同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件为等大、反向、共线。
公理2(加减平衡力系公理)在任一力系中加上或减去一个或多个平衡力系,不改变原力系对刚体的外效应。
推论(力的可传性原理)作用于刚体的力可沿其作用线移至杆体任意点,而不改变它对刚体的效应。
在理论力学中的力是滑移矢量,仍符合矢量运算法则。
因此,力对刚体的作用效应取决于力的作用线、方向和大小。
公理3(力的平行四边形法则)作用于同一作用点的两个力,可以按平行四边形法则合成。
推论(三力平衡汇交定理)当刚体受三个力作用而平衡时,若其中任何两个力的作用线相交于一点,则其余一个力的作用线必交于同一点,且三个力的作用线在同一个平面。
公理4(作用与反作用定律)两个物体间相互作用力同时存在,且等大、反向、共线,分别作用在这两个物体上。
公理5(刚化原理)如变形物体在已知力系作用下处于平衡状态,则将此物体转换成刚体,其平衡状态不变。
可见,刚体静力学的平衡条件对变形体成平衡是必要的,但不一定是充分的。
(5)约束和约束力1)约束:阻碍物体自由运动的限制条件。
约束是以物体相互接触的方式构成的。
2)约束力:约束对物体的作用。
约束力的方向总与约束限制物体的运动方向相反。
工程力学大一知识点总结
工程力学大一知识点总结工程力学是工科学生必修课程之一,它是研究物体运动和受力情况的一门学科。
在大一学习工程力学时,我们接触到了许多重要的知识点。
接下来,我将对这些知识点进行总结和归纳,以帮助大家更好地理解和记忆这门课程。
1. 基本概念1.1 力学的基本研究对象工程力学研究物体的受力、变形和运动规律。
研究对象包括刚体、弹性体和流体。
1.2 牛顿三定律牛顿第一定律:物体在不受外力作用下保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律:任何作用力都存在一个相等而反向的反作用力。
2. 静力学2.1 点和力的概念点是没有大小和形状的,只有位置的物体。
力是使物体发生运动或变形的原因。
2.2 力的合成与分解多个力可以合成为一个合力,合力的作用效果等同于这些力同时作用的效果。
反之,一个力也可以分解为多个分力,分力的合力等同于原力的效果。
2.3 力的平衡力的平衡条件是合力为零。
在平衡状态下,物体处于静止或匀速直线运动。
2.4 平衡力学平衡力学研究物体在平衡状态下的受力情况。
平衡力学可分为静力学和动力学两个部分。
3. 动力学3.1 运动学运动学研究物体的位置、位移、速度和加速度等与运动有关的物理量。
3.2 牛顿第二定律的应用利用牛顿第二定律,可以分析物体受力情况,计算物体的加速度,以及估算物体所受的作用力。
3.3 牛顿运动定律与惯性系牛顿运动定律描述了惯性系中物体的运动规律。
惯性系是指不受外力或只受平衡力作用的参考系。
4. 力的作用效果4.1 弹性力与物体的弹性形变当外力使物体发生变形时,物体会产生弹性力,使得物体恢复到原来的形状。
4.2 摩擦力物体表面接触时,由于粗糙度等因素,会产生摩擦力。
摩擦力有静摩擦力和动摩擦力之分。
4.3 弹簧力弹簧力是由于弹簧的形变而产生的力。
根据胡克定律,弹簧力与弹簧的形变成正比。
5. 力矩与平衡条件5.1 力矩的概念力矩是力对于旋转轴的偏距与力的乘积。
工程力学知识点总结
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。
工程力学重点总结笔记期末复习题库及答案习题答案
工程力学重点总结笔记期末复习题库及答案习题答案一、重点总结1. 基本概念与原理- 力的概念:力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
- 力的合成与分解:力的合成是将多个力合成为一个力的过程;力的分解是将一个力分解为多个力的过程。
- 力矩的概念:力矩是力与力臂的乘积,表示力的旋转效应。
2. 受力分析- 静力学平衡条件:物体在静止状态下,所有力的合力为零,所有力矩的代数和为零。
- 受力分析的基本步骤:确定受力物体、分析受力情况、建立坐标系、列出平衡方程。
- 约束反力:约束反力是约束对物体的反作用力,其方向与约束的方向相反。
3. 力学原理- 应力与应变:应力是单位面积上的内力,应变是物体变形的程度。
- 材料的力学性能:弹性、塑性、强度、韧性等。
- 轴向拉伸与压缩:计算公式、应力与应变的关系、强度条件等。
4. 杆件受力分析- 梁的受力分析:剪力、弯矩、应力等计算方法。
- 桁架结构:节点受力分析、杆件受力分析、整体受力分析。
二、期末复习题库1. 选择题1.1 力是(A)。
A. 物体之间相互作用的结果B. 物体的重量C. 物体的运动状态D. 物体的速度1.2 以下哪个不是静力学平衡条件(D)。
A. 力的合力为零B. 力矩的代数和为零C. 力与力臂的乘积为零D. 力与速度的乘积为零2. 填空题2.1 力的合成遵循______原理。
2.2 材料的弹性模量表示材料的______性能。
3. 判断题3.1 力的分解是唯一的。
(×)3.2 轴向拉伸与压缩时,应力与应变呈线性关系。
(√)4. 应用题4.1 已知一简支梁,跨径为4m,受均布载荷q=2kN/m,求支点反力。
4.2 已知一矩形截面梁,截面尺寸为0.2m×0.4m,受集中载荷F=20kN,求梁的最大弯矩。
三、习题答案1. 选择题1.1 A1.2 D2. 填空题2.1 平行四边形2.2 弹性3. 判断题3.1 ×3.2 √4. 应用题4.1 支点反力:F1=5kN,F2=5kN4.2 最大弯矩:Mmax=10kN·m以下是工程力学重点总结笔记及期末复习题库的详细解析:一、基本概念与原理1. 力的概念:力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
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。
工程力学知识点总结
作用力和反作用力大小相等、方向相反、作 用在同一直线上。
牛顿第二定律
物体加速度与作用力成正比,与质量成反比。
应用
分析物体的运动状态、求解作用力的大小和 方向。
动量矩定理和动能定理
动量矩定理
刚体转动动量矩的变化 等于作用力矩与时间的 乘积。
动能定理
物体动能的变化等于合 外力所做的功。
应用
摩擦力与摩擦定律
详细描述:摩擦力是阻碍物体相对运动的力, 其方向与物体相对运动方向相反。
详细描述:摩擦定律指出滑动摩擦力的大小与接触面 的粗糙程度和正压力有关,而与接触面的面积无关。
总结词:摩擦力 总结词:摩擦定律
03 材料力学
材料的基本性质
弹性与塑性
材料在外力作用下发生形变,外力消失后恢复原状的性质 称为弹性;而外力作用后材料发生不可逆的形变,即塑性。
通过优化设计方法,寻求最优的结构 设计方案,以满足性能要求和降低成 本。
弹性力学基础
弹性力学基本方程
包括平衡方程、几何方程和物理方程,用于 描述弹性体的位移、应变和应力等。
弹性力学问题分类
根据问题的边界条件和载荷类型,将弹性力 学问题分为静力学问题和动力学问题。
弹性力学问题的求解方法
包括解析法和数值法,如有限元法、有限差 分法和边界元法等。
总结词
力的作用线
详细描述
力的作用线是连接力作用点与受力点的假想直线, 它决定了力的方向和大小。
总结词
力的平行四边形法则
详细描述
两个力合成时,以这两个力为邻边构成01
总结词:力的合成
02
详细描述:力的合成是通过求两个或多个力的合力来简化问题的方法。
3
加速度描述
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工程力学知识点总结
第0章
1.力学:研究物体宏观机械运动的学科。
机械运动:运动效应,变形效应。
2.工程力学任务:A.分析结构的受力状态。
B.研究构件的失效或破坏规律。
C.分研究物体运动的几何规律D.研究力与运动的关系。
3.失效:构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。
三种失效模式:强度失效、刚度失效、稳定性失效。
第1章
1.静力学:研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。
2.力系:是指作用于物体上的一组力。
分类:共线力系,汇交力系,平行力系,任意力系。
等效力系:如果作用在物体上的两个力系作用效果相同,则互为等效力系。
3.投影:在直角坐标系中:投影的绝对值 = 分力的大小;分力的方向与坐标轴一致时投影 为正;反之,为负。
4.分力的方位角:力与x 轴所
夹的锐角α: 方向:由 Fx 、Fy 符号定。
5.刚体:是指在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。
(刚体是理想化模型,实际不存在)
6.力矩:度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。
方向: 力使物体绕矩心作逆时针转动时,力矩为正;反之,为负 ()O M F Fd
=±
力矩等于0的两种情况:(1) 力等于零。
(2) 力作用线过矩心。
力沿作用线移动时,力矩不会发生改变。
力可以对任意点取矩。
7.力偶:由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系,称为力偶。
(例:不能单手握方向盘,不能单手攻丝)
特点: 1.力偶不能合成为一个合力,也不能用一个力来平衡,力偶只能有力偶来平衡。
2.力偶中两个力在任一坐标轴上的投影的代数和恒为零。
3.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩。
即:力偶对物体转动效应与矩心无关。
三要素:大小,转向,作用面。
力偶的等效:同平面内的两个力偶,如果力偶矩相等,则两力偶彼此等效。
推论1:力偶可以在作用面内任意转动和移动,而不影响它对刚体的作用。
(只能在作用面内而不能脱离。
)
推论2:只要保持力偶矩的大小和转向不变的条件下,可以同时改变力偶中力和力偶臂的大小,而不改变对刚体的作用。
8.静力学四大公理
A.力的平行四边形规则(矢量合成法则):适用范围:物体。
B.二力平衡公理:适用范围:刚体(对刚体充分必要,对变形体不充分。
)注:二力构件受力方向:沿两受力点连线。
C.加减平衡力系公理:适用范围:刚体
D.作用和反作用公理:适用范围:物体特点:同时存在,大小相等,方向相反。
注:作用力与反作用力分别作用在两个物体上,因此,不能相互平衡。
(即:作用力反作用力不是平衡力)
9.常见铰链约束及其性质
(大题)
第4章
1.材料力学的任务:a.足够的强度:构件抵抗破坏的能力 b.足够的刚度:构件抵抗变形的能力 c.足够的稳定性:构件维持其原有平衡状态的能力。
2.材料力学的基本变形:轴向拉压,剪切,扭转,弯曲
3.材料力学基本假定:a.均匀连续性假定 b.各向同性假定 c.小变形假定(弹性变形,塑性变形)
4.四种基本变形在工程背景上的应用:
轴向拉压:火车卧铺的撑杆剪切:连轴器中的螺栓扭转:汽车承重轴弯曲:钻床摇臂
5.组合变形的判断:拉压:力沿轴向方向剪切:两个力的间距非常小且方向相反扭转:右手螺旋定则判断力方向沿轴向(与轴向平行)弯曲:右手螺旋定则判断力方向与轴向垂直。
(注意斜弯曲)
6.基本变形的方向判断:
轴向拉压:拉力为正,压力为负。
扭转:右手螺旋定则判断,拇指背离截面的外力偶矩为正,指向截面
的外力偶矩为负。
剪力:使截面处的微段梁产生左上右下错动的剪力
为正。
弯矩:使梁截面上部纵向受压、下部纵向受拉的弯
矩为正。
第5章
1.轴力图(大题)
2.应力分析方法:。