機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)工程力學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)----專升本

1、第一章 靜力學(xué)公理與物體受力分析一、考點(diǎn)要求1、 理解力和剛體的概念。2、 理解靜力學(xué)公理和推論。3、 明確和掌握常見約束的基本特征及約束反力的畫法。4、 熟練而正確地對(duì)單個(gè)物體與物體系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，畫出受力圖。二、知識(shí)結(jié)構(gòu)1、 基本概念：力、剛體、平衡、約束和約束力。2、 靜力學(xué)公理(1)力的平行四邊形法則；(三角形法則、多邊形法則)注意：與力偶的區(qū)別(2)二力平衡公理；(二力構(gòu)件)(3)加減平衡力系公理；(推論：力的可傳性、三力平衡匯交定理)(4)作用與反作用定律；(5)剛化原理。3、 常見約束類型與其約束力(具體見表1.1 )(1)光滑接觸約束一一約束力沿接觸處的公法線；(2)柔性約束

2、對(duì)被約束物體與柔性體本身約束力為拉力；(3)皎鏈約束一一約束力一般畫為正交兩個(gè)力，也可畫為一個(gè)力；(4)活動(dòng)皎支座 約束力為一個(gè)力也畫為一個(gè)力；(5)球皎鏈一一約束力一般畫為正交三個(gè)力，也可畫為一個(gè)力；(6)止推軸承 約束力一般畫為正交三個(gè)力；(7)固定端約束一一兩個(gè)正交約束力，一個(gè)約束力偶。4、 物體受力分析在工程問題中，為了求出未知的約束力，首先要確定構(gòu)件受了幾個(gè)力，每個(gè)力的作用位置和力的作用方向，這個(gè)過程就稱為物 體的受力分析。受力分析步驟如下：(1)確定研究對(duì)象，取分離體，畫出所要研究的物體的草圖；(2)先畫主動(dòng)力，明確研究對(duì)象所受周圍的約束，進(jìn)一步明確約束類型，什么約束畫什么約束反力

3、；(3)必要時(shí)需用二力平衡共線、三力平衡匯交等條件確定某些反力的指向或作用線的方位。正確地進(jìn)行物體的受力分析并畫其受力圖，是分析、解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)。畫受力圖時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：(1)明確研究對(duì)象。根據(jù)求解需要，可以取單個(gè)物體為研究對(duì)象，也可以取由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象。不同的研究對(duì) 象的受力圖是不同的。(2)正確確定研究對(duì)象受力的數(shù)目。由于力是物體間相互的機(jī)械作用，因此，對(duì)每一個(gè)力都應(yīng)明確它是哪一個(gè)施力物體施加給 研究對(duì)象的，決不能憑空產(chǎn)生。同時(shí)，也不可漏掉某個(gè)力。一般可先畫主動(dòng)力，再畫約束力，凡是研究對(duì)象與外界接觸的地方， 都一定存在約束力。(3)正確畫出約束力。一個(gè)物體往往同時(shí)受到

4、幾個(gè)約束的作用，這時(shí)應(yīng)分別根據(jù)每個(gè)約束本身的特性來(lái)確定其約束力的方向， 而不能憑主觀臆測(cè)。(4)當(dāng)分析兩物體間相互作用時(shí)，應(yīng)遵循作用、反作用關(guān)系。若作用力的方向一經(jīng)假定，則反作用力的方向應(yīng)與之相反。當(dāng)畫 整個(gè)系統(tǒng)的受力圖時(shí)，由于內(nèi)力成對(duì)出現(xiàn)，組成平衡力系。因此不必畫出，只需畫出全部外力。第二章平面力系一、考點(diǎn)要求1、 熟練計(jì)算平面力對(duì)點(diǎn)之矩。2、 理解力偶和力偶矩的概念，明確平面力偶的性質(zhì)。3、 掌握平面匯交力系和平面力偶系的合成與平衡的計(jì)算方法。4、 掌握平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的方法，會(huì)應(yīng)用解析法求主矢和主矩。5、 理解平面任意力系簡(jiǎn)化的結(jié)果。6、 熟練應(yīng)用平面任意力系的平衡方程求解單個(gè)物體

5、或物體系統(tǒng)的平衡問題。7、 熟練節(jié)點(diǎn)法和截面法求桁架桿件內(nèi)力。第三章 空間力系一、考點(diǎn)要求1、 掌握力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影計(jì)算和力對(duì)軸之矩的計(jì)算。2、 了解空間力偶的性質(zhì)及其作用效應(yīng)。3、 了解空間一般力系作用下單個(gè)物體的平衡問題。4、 理解重心的概念，能熟練地應(yīng)用坐標(biāo)公式求物體的重心。第四章 摩擦一、 考點(diǎn)要求1、 掌握滑動(dòng)摩擦的性質(zhì)，理解庫(kù)侖摩擦定律的內(nèi)涵，全約束力、摩擦角、自鎖等概念。2、 了解考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r的平衡問題。二、 知識(shí)結(jié)構(gòu)1、滑動(dòng)摩擦力(1)靜滑動(dòng)摩擦力一一方向：與相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反；大小：(2)動(dòng)滑動(dòng)摩擦力一一方向：與相對(duì)滑動(dòng)方向相反；大小:2、摩擦角與自鎖(1)摩擦

6、角臨界平衡狀態(tài)時(shí)，全約束力與接觸處公法線之間的夾角，或。(2)自鎖一一所有主動(dòng)力合力的作用線與接觸處公法線間的夾角小于摩擦角，物體靜止的情況。3、滾動(dòng)摩阻 轉(zhuǎn)向：與相對(duì)滾動(dòng)趨勢(shì)轉(zhuǎn)向相反；第五章材料力學(xué)緒論一、 考點(diǎn)要求1、 明確材料力學(xué)的任務(wù)，理解構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的概念。2、 理解變形體的的基本假設(shè)。3、 掌握桿件變形的基本形式。二、 知識(shí)結(jié)構(gòu)1、 材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)是研究構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算的學(xué)科。工程中各種機(jī)械和結(jié)構(gòu)都是由許多構(gòu)件和零件組成的。為了保證機(jī)械和結(jié)構(gòu)能安全正常地工作，必須要求全部構(gòu)件和零件在外力作用時(shí)具有一定的承載能力，承載能力表現(xiàn)為1.1強(qiáng)度強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗

7、破壞的能力。構(gòu)件在外力作用下不被破壞，表明構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度。1.2剛度剛度是指構(gòu)件抵抗變形的能力。構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形不超過某一規(guī)定值，表明構(gòu)件具有足夠的剛度。1.3穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指構(gòu)件承受在外力作用下，保持原有平衡狀態(tài)的能力，構(gòu)件在外力作用下，能保持原有的平衡形態(tài)，表明構(gòu)件具有足 夠的穩(wěn)定性。材料力學(xué)的任務(wù)：以最經(jīng)濟(jì)為代價(jià)，保證構(gòu)件具有足夠的承載能力。通過研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，為構(gòu)件選擇合適的 材料、確定合理的截面形狀和尺寸提供計(jì)算理論。2、 材料力學(xué)的研究對(duì)象2.1研究對(duì)象的幾何特征構(gòu)件有各種幾何形狀，材料力學(xué)的主要研究對(duì)象是桿件，其幾何特征是橫向尺寸遠(yuǎn)小于縱向尺寸，如機(jī)器

8、中的軸、連接件中的銷釘、房屋中的柱、梁等均可視為桿件，材料力學(xué)主要研究等直桿。2.2研究對(duì)象的材料特征構(gòu)件都是由一些固體材料制成，如鋼、鐵、木材、混凝土等，它們?cè)谕饬ψ饔孟聲?huì)產(chǎn)生變形，稱變形固體。其性質(zhì)是十分復(fù)雜的，為了研究的方便，抓住主要性質(zhì)，忽略次要性質(zhì)材料力學(xué)中對(duì)變形固體作如下假設(shè)：均勻連續(xù)性假設(shè)：假設(shè)變形固體內(nèi)連續(xù)不斷地充滿著均勻的物質(zhì)，且體內(nèi)各點(diǎn)處的力學(xué)性質(zhì)相同。-各向同性假設(shè)：假設(shè)變形固體在各個(gè)方向上具有相同的力學(xué)性質(zhì)。.,小變形假設(shè)假設(shè)：變形固體在外力作用下產(chǎn)生的變形與構(gòu)件原有尺寸相比是很微小的，稱以不考慮外力作用點(diǎn)處的微小位移，而按變形前的位置和尺寸進(jìn)行計(jì)算。3、 桿件的幾何特

9、征3.1軸線：截面形心的連線3.2橫截面：垂直于軸線的截面4、 桿件變形的基本形式桿件在不同受力情況下，將產(chǎn)生各種不同的變形，但是，不管變形如何復(fù)雜，常常是如下四種基本變形或是它們的組合。拉伸和壓縮：變形形式是由大小相等、方向相反、作用線與桿件軸線重合的一對(duì)力引起的，表現(xiàn)為桿件長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)或縮短。如托架的拉桿和壓桿受力后的變形。剪切：變形形式是由大小相等、方向相反、相互平行的一對(duì)力引起的，表現(xiàn)為受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。如連接件中的螺栓和銷釘受力后的變形。扭轉(zhuǎn)：變形形式是由大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面都垂直于桿軸的一對(duì)力偶引起的，表現(xiàn)為桿件的任意兩個(gè)橫截面發(fā)生繞軸線的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如

10、機(jī)器中的傳動(dòng)軸受力后的變形。彎曲：變形形式是由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內(nèi)的一對(duì)大小相等、方向相反的力偶引起的，表現(xiàn)為桿件軸線由直線變?yōu)槭芰ζ矫鎯?nèi)的曲線。如單梁吊車的橫梁受力后的變形。桿件同時(shí)發(fā)生幾種基本變形，稱為組合變形。二、知識(shí)結(jié)構(gòu)1、 軸向拉伸（壓縮）的概念受力特點(diǎn)：作用于桿件上外力合力的作用線與桿件軸線重合。變形特點(diǎn)：構(gòu)件沿軸線方向的伸長(zhǎng)或縮短。2、 軸力、軸力圖2.1軸向拉壓時(shí)的內(nèi)力軸力軸力一一垂直于橫截面、通過截面形心的內(nèi)力。軸力的符號(hào)規(guī)則一一軸力背離截面時(shí)為正，指向截面為負(fù)。2.2軸力圖一一形象表示橫截面上軸力沿桿軸線變化規(guī)律的圖形。3、 正應(yīng)力和應(yīng)力集

11、中3.1應(yīng)力的概念3.2軸向拉（壓）時(shí)橫截面上的正應(yīng)力：3.3應(yīng)力集中的概念與圣維南原理應(yīng)力集中一一在截面突變處出現(xiàn)局部應(yīng)力劇增現(xiàn)象。應(yīng)力集中對(duì)于塑性、脆性材料的強(qiáng)度產(chǎn)生截然不同的影響，脆性材料對(duì)局部應(yīng)力的敏感性很強(qiáng)，而局部應(yīng)力對(duì)塑性材料的強(qiáng)度影響很小。圣維南原理一一外力作用在桿端的方式不同，只會(huì)使桿端距離不大于橫向尺寸的范圍內(nèi)應(yīng)力分布受到影響。4、 軸向拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力5、 拉壓桿的變形、胡克定律、泊松比6、 材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能6.1低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能低碳鋼拉伸時(shí)變形發(fā)展的四個(gè)階段：（1）彈性階段（oa）（2）屈服階段（bc）小變形”。在列平衡方程時(shí)，可（3）強(qiáng)化階段（ce）（4）頸縮階段（ef）6.2材料塑性的兩個(gè)指標(biāo)：6.3材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能：低碳鋼壓縮時(shí)的力學(xué)性