工程力學(xué)總結(jié)

1、12考試大綱考試大綱基礎(chǔ)部分基礎(chǔ)部分：受力圖，平面一般力系求解；：受力圖，平面一般力系求解；注意：注意：力的正確標(biāo)注，二力桿，平衡方程的充分必要條力的正確標(biāo)注，二力桿，平衡方程的充分必要條件判定。件判定。強度問題部分強度問題部分：拉壓計算；扭轉(zhuǎn)強度、剛度計算；彎拉壓計算；扭轉(zhuǎn)強度、剛度計算；彎曲內(nèi)力圖，彎曲應(yīng)力，彎曲強度計算；應(yīng)力狀態(tài)。曲內(nèi)力圖，彎曲應(yīng)力，彎曲強度計算；應(yīng)力狀態(tài)。注意：注意：1 .弄懂課上例題，作業(yè)題；認(rèn)真總結(jié)所講概念；弄懂課上例題，作業(yè)題；認(rèn)真總結(jié)所講概念； 2 .注意內(nèi)力正負(fù)號，內(nèi)力圖，單位制，解題步驟。注意內(nèi)力正負(fù)號，內(nèi)力圖，單位制，解題步驟。穩(wěn)定性問題部分穩(wěn)定性問題部分

2、：簡單壓桿穩(wěn)定臨界載荷計算。簡單壓桿穩(wěn)定臨界載荷計算。34變形體變形體靜力學(xué)靜力學(xué)平衡方程平衡方程物理方程物理方程內(nèi)力內(nèi)力應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變變形變形剛體靜力學(xué)剛體靜力學(xué)研究對象、約束分析研究對象、約束分析受力圖、力系的簡化受力圖、力系的簡化平衡方程及其應(yīng)用平衡方程及其應(yīng)用材料材料性能性能s-es-e關(guān)系關(guān)系物理模型物理模型強度指標(biāo)強度指標(biāo)強強度度條條件件強強度度設(shè)設(shè)計計5 ： 力力 力偶力偶 約束約束： 一般力系一般力系 匯交力系匯交力系 平行力系平行力系： 合力投影定理合力投影定理 合力矩定理合力矩定理 力的平移定理力的平移定理： 力的投影力的投影 力對點之矩力對點之矩 受力圖受力圖6選取研選

3、取研究對象究對象解除其解除其約束約束，畫出已畫出已知外力知外力( (力偶力偶),),按約束按約束類型畫類型畫出約束出約束反力反力是是否否有有二二力力桿桿注意注意作用作用力與力與反作反作用力用力的關(guān)的關(guān)系系注意注意部分部分與整體受與整體受力力圖中同圖中同一約束處一約束處反力假設(shè)反力假設(shè)的的一致性一致性7 任何力系均可簡化（利用平移定理），對于任何力系均可簡化（利用平移定理），對于平面力系，簡化的最終結(jié)果，只有平面力系，簡化的最終結(jié)果，只有三種可能三種可能：一：一個個力力；一個；一個力偶力偶；或為；或為平衡力系平衡力系。 只有簡化后主矢和主矩均為零的力系，才是只有簡化后主矢和主矩均為零的力系，才是

4、平衡力系。處于平衡的研究對象，其受力必需滿平衡力系。處于平衡的研究對象，其受力必需滿足平衡方程。足平衡方程。 無論是否平衡，求合力，求合力偶，無論是否平衡，求合力，求合力偶，都是其基本定理是合力投影定理，合其基本定理是合力投影定理，合力矩定理。（包括分布載荷的合成）力矩定理。（包括分布載荷的合成） 只要物體處于平衡，求約束力，求內(nèi)力，都只要物體處于平衡，求約束力，求內(nèi)力，都是是8O(m)22242F1=6kNF2 =10kNF3 =15kNF4=8kNM=12kN.m4q=0.8kN/m0.22m3mxO321xaaaxC CaaW1W2W3129求約束反力。求約束反力。ABCq2aaa451

5、0弄清弄清題意，題意，標(biāo)出標(biāo)出已知已知量量畫整體畫整體受力圖受力圖列平衡列平衡方程方程，能否能否求求解？解？選取適選取適當(dāng)?shù)淖?dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸和標(biāo)軸和矩心，矩心，注意正注意正負(fù)號。負(fù)號。檢檢查查結(jié)結(jié)果，果，驗驗算算補充選取補充選取適當(dāng)研究適當(dāng)研究對象，畫對象，畫受力圖，受力圖，列平衡方列平衡方程求解。程求解。NoYes11主線主線：力的平衡力的平衡; ;變形幾何協(xié)調(diào)變形幾何協(xié)調(diào); ;力與變形之關(guān)系。力與變形之關(guān)系。二組方程：二組方程：力的平衡方程力的平衡方程; ; 與材料無關(guān)。與材料無關(guān)。 應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；應(yīng)變關(guān)系； 與材料有關(guān)。與材料有關(guān)。 12135kN5kN3kNFN 圖圖+-5kN2kN8

6、kN5kN2kN8kN5kN+ 向：2010mkNT/mkN 20mkN 10mkN 10 xo按右手法確定按右手法確定+ 向14CADBmkNq20kNmm20m1m1m1MkNmOxFS /KNxo20151515105RBRA15變形體靜變形體靜力學(xué)問題力學(xué)問題研究對象研究對象受力圖受力圖平衡方程平衡方程求反力？求反力？靜不定物理物理方程方程幾何幾何方程方程靜定靜定求求內(nèi)力內(nèi)力應(yīng)力應(yīng)力求求變變形形物物理理求求位位移移幾幾何何聯(lián)立求解聯(lián)立求解反力、內(nèi)反力、內(nèi)力、應(yīng)力力、應(yīng)力 變形、位變形、位移等移等強度與剛強度與剛度校核度校核截面設(shè)計截面設(shè)計許用載荷許用載荷材料相關(guān)材料相關(guān)材料無關(guān)材料無關(guān)

7、16s s=FN/A smaxszIMy/szWM/maxs6/2bhWz32/3dWzTWT/maxp/TIMT16/3dWT17pABGITL/s=Ee時D Dl=Nl /EA EANLL/D)()( xMxyEIz)(xyD Dl=D Dl 180maxpGITmaxyymaxmaxTWTmaxsszWMssAFN181）構(gòu)件處處都要滿足強度條件。）構(gòu)件處處都要滿足強度條件。 危險截面？危險截面？2）系統(tǒng)中所有構(gòu)件都要滿足強度條件。最薄弱構(gòu)件？）系統(tǒng)中所有構(gòu)件都要滿足強度條件。最薄弱構(gòu)件？初步設(shè)計初步設(shè)計設(shè)計目標(biāo)設(shè)計目標(biāo)平衡方程平衡方程應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系內(nèi)內(nèi)力力應(yīng)應(yīng)力力強強度度條條

8、件件滿滿意意？結(jié)束結(jié)束YESNO修改修改設(shè)計設(shè)計強強度度計計算算材料試驗材料試驗極限應(yīng)力極限應(yīng)力選取安全系數(shù)選取安全系數(shù)許用應(yīng)力許用應(yīng)力19xyzoxyzA2021o s scrAs sus scr= 2E/ 2 2中柔度桿中柔度桿BCs scr=a-b 大柔度桿大柔度桿D22ppEs s 例例1 畫出下列各構(gòu)件的受力圖24例例2：三桿結(jié)構(gòu)如圖：三桿結(jié)構(gòu)如圖, 求桿求桿CD之應(yīng)力、應(yīng)變與變形。之應(yīng)力、應(yīng)變與變形。CBqFACyFDFBFACx=0取取BC、CD二桿研究，有：二桿研究，有： mC(F)=FBa-qa2/2=0 解得：解得： FB=qa/2； FD=qaaaDACBqFDFBFAy

9、FAx=010個未知數(shù)，10個獨立的方程。 題目只要求桿件1、2和3的內(nèi)力，可考慮鉸節(jié)點D的平衡，但要先求出其中一個力的大小。 整體系統(tǒng)的外約束力未知量有三個，先選擇整體系統(tǒng)為研究對象，可求出B點的約束力。 拆除C鉸，并將桿件3拆開，考慮右半部分的平衡，可求出桿件3的內(nèi)力。 最后考慮鉸節(jié)點D的平衡，可求出桿件1和2的內(nèi)力。PqABCDEaaaaa1234526例例3：桿：桿BG、CK長長l, 面積面積A；求；求CK之應(yīng)力與變形。之應(yīng)力與變形。aaaDACBGKF解：整體解：整體有：有： mA(F)=F1a+2F2a-3Fa=0： D DlCK=2 2D DlBG；s s= =Ee e，有：有： D DlCK= =F2 2l /EA； D DlBG = =F1 1l /EA；聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：F2=2F1； F1=3F/5， F2=6F/5，應(yīng)力為：應(yīng)力為：s sCK=6F/5A；變形為：變形為：D DlCK=6Fl /5EA (縮短縮短)Fax=0FAyF1F2 11max131T11116TTDdWD-334150 1016241(1824) /-80 8MPa.N-mm-MPa單位制單位制 22 18 2410001000ABC15010022max 232T 22116TTDdWD-334100 1016221(1822) /-86 7