三大力學(xué)面試總結(jié)講解學(xué)習(xí)

1、此文檔來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除1、三大力學(xué)概述（ 1）理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動一般規(guī)律的科學(xué)，包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)。主要研究對象是剛體。（ 2）材料力學(xué)就是研究構(gòu)件承載能力的一門科學(xué)，包括強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。主要研究對象是單個桿件。（ 3）結(jié)構(gòu)力學(xué)研究的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則， 結(jié)構(gòu)在各種效應(yīng)作用下的響應(yīng)，以及結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的動力響應(yīng)計(jì)算等。主要研究對象是桿件結(jié)構(gòu)。2、材料力學(xué)基本假設(shè)（ 1）連續(xù)性假設(shè)：認(rèn)為整個物體體積內(nèi)毫無空隙地充滿物質(zhì)（ 2）均勻性假設(shè)：認(rèn)為物體內(nèi)的任何部分，其力學(xué)性能相同（ 3）各向同性假設(shè)：認(rèn)為在物體內(nèi)各個不同方向的力學(xué)性能相同（ 4）小變形與

2、線彈性范圍認(rèn)為構(gòu)件的變形極其微小，比構(gòu)件本身尺寸要小得多。3、軸向拉伸與壓縮的受力特點(diǎn)與變形特點(diǎn)作用在桿件上的外力作用線與桿件軸線重合， 桿件變形是沿軸線方向的伸長或縮短。4、圣維南原理軸向拉壓桿橫截面上FN / A ，這一結(jié)論實(shí)際上只在桿上離外力作用點(diǎn)稍遠(yuǎn)的部分才正確， 而在外力作用點(diǎn)附近， 由于桿端連接方式的不同， 其應(yīng)力分布較為復(fù)雜。但圣維南原理指出： “力作用于桿端方式的不同，只會使與桿端距離不大于桿的橫向尺寸范圍內(nèi)受到影響”5、扭轉(zhuǎn)受力特點(diǎn)及變形特點(diǎn)桿件受到方向相反且作用平面垂直于桿件軸線的力偶作用 , 桿件的橫截面繞軸線產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。6、切應(yīng)變在切應(yīng)力的作用下，單元體的直角將發(fā)生微

3、小的改變，這個改變量稱為切應(yīng)變。7、切應(yīng)力互等定理兩相互垂直平面上的切應(yīng)力數(shù)值相等，且均指向（或背離）該兩平面的交線。8、正應(yīng)力、切應(yīng)力、主應(yīng)力應(yīng)力：為了表示內(nèi)力在一點(diǎn)處的強(qiáng)度，引入內(nèi)力集度, 即應(yīng)力的概念。將總應(yīng)力分解為與截面垂直的法向分量（正應(yīng)力）和與截面相切的切向分量（切應(yīng)力） 。其中主應(yīng)力為沒有切應(yīng)力作用的截面上的法向應(yīng)力只供學(xué)習(xí)交流用此文檔來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除9、中和軸的定義構(gòu)件正截面方向上正應(yīng)力等于零的軸線位置10、平截面假定變形前原為平面的橫截面，變形后仍保持為平面且仍垂直于軸線。11、疊加原理當(dāng)所求參數(shù)（內(nèi)力、應(yīng)力或位移）與梁上的荷載為線性關(guān)系時，由幾項(xiàng)荷載共同作

4、用時所引起的某一參數(shù)，就等于每項(xiàng)荷載單獨(dú)作用時所引起的該參數(shù)值的疊加。12、材料力學(xué)中怎樣提高梁的抗彎剛度（ 1）增大梁的彎曲剛度 EI ：在面積不變的情況下，增大截面的慣性距 I ，例如使用工字形、箱形截面（ 2）減小跨長和改變結(jié)構(gòu)：如采用外伸梁和增加梁的支座13、胡克定律狹義胡克定律：是指正應(yīng)力與線應(yīng)變成正比剪切胡克定律：是指切應(yīng)力與切應(yīng)變成正比廣義胡克定律： 是指根據(jù)狹義虎克定律、 剪切胡克定律和泊松比， 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)主應(yīng)力與主應(yīng)變的關(guān)系14、四大強(qiáng)度理論（ 1）第一強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)力理論。這一理論認(rèn)為最大拉應(yīng)力是引起材料脆性斷裂破壞的因素，無論什么應(yīng)力狀態(tài)，只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的最大拉應(yīng)

5、力1 達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限應(yīng)力 u，材料就要發(fā)生脆性斷裂。適用于二軸、三軸拉伸應(yīng)力狀態(tài)下的脆性材料，例如：鑄鐵。（ 2）第二強(qiáng)度理論：最大伸長線應(yīng)變理論。這一理論認(rèn)為最大伸長線應(yīng)變是引起斷裂的主要因素，無論什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大伸長線應(yīng)變 1 達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限值 u，材料就要發(fā)生脆性斷裂破壞。適用于極少數(shù)脆性材料。（ 3）第三強(qiáng)度理論：最大切應(yīng)力理論。這一理論認(rèn)為最大切應(yīng)力是引起屈服的主要因素，無論什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大切應(yīng)力 max達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限切應(yīng)力 u，材料就要發(fā)生屈服破壞。適用于塑性材料，例如低碳鋼，形式簡單，應(yīng)用極為廣泛。（ 4）第四強(qiáng)度理論：形狀改變能密度理論

6、。這一理論認(rèn)為形狀改變能密度 Vd 是引起材料屈服破壞的主要因素， 無論什么應(yīng)力狀態(tài)， 只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的形狀改變能密度 Vd 達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限值，材料就要發(fā)生屈服破壞。適用于大多數(shù)塑性材料，比第三準(zhǔn)確，但不如第三方便。其中，第一、第二為脆性斷裂的理論，第三、第四為塑性屈服的理論15、截面核心為保證偏心受壓構(gòu)件橫截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力， 應(yīng)使中性軸不與橫截面相交， 而外力作用點(diǎn)離形心越近， 中性軸距形心就越遠(yuǎn)。 因此當(dāng)外力作用點(diǎn)位于截面形心附近的一個區(qū)域內(nèi)時，就可以保證中性軸不與橫截面相交， 這個區(qū)域稱為截面核心。只供學(xué)習(xí)交流用此文檔來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除16、壓桿穩(wěn)定的歐拉公

7、式2 EIFcr( l ) 2 ，其中為壓桿的長度因數(shù)，桿端約束越強(qiáng)， u 越小，臨界力越大。應(yīng)用范圍：臨界應(yīng)力不得超過材料的比例極限17、影響線的曲線直線問題靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線是直線或折線； 靜定結(jié)構(gòu)的位移影響線是曲線； 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移影響線都是曲線。18、影響線與內(nèi)力圖的區(qū)別（ 1）內(nèi)力圖表示的是當(dāng)外荷載不動時，各個截面的內(nèi)力值；而影響線表示的是當(dāng)外荷載移動式，某指定截面的內(nèi)力值。（ 2）內(nèi)力圖的作圖范圍是整個結(jié)構(gòu)，其基線就表示該結(jié)構(gòu)；而影響線的作圖范圍是荷載的移動范圍，其基線表示的是單位荷載的移動路線19、簡述受彎構(gòu)件中抗彎剛度無窮大的物理意義？構(gòu)件看作是剛體，不會彎曲20、圖乘

8、法的應(yīng)用條件用于荷載作用下的位移計(jì)算；桿軸為直線； EI 為常數(shù)；兩個彎矩圖中至少有一個是直線，豎標(biāo) y0 應(yīng)取自直線彎矩圖中21、互等定理（ 1）功的互等定理： 第一狀態(tài)外力力在第二狀態(tài)位移上所做的功 =第二狀態(tài)外力在第一狀態(tài)位移上所做的功。（ 2）位移互等定理：由荷載 A 引起的與荷載 B 相應(yīng)的位移影響系數(shù) =由荷載 B 引起的與荷載 A 相應(yīng)的位移影響系數(shù)。（ 3）應(yīng)用條件：線性變形體系材料處于彈性階段，且結(jié)構(gòu)變形小22、虛功原理（ 1）實(shí)功：力在其本身引起的位移上所做的功，恒為正值；虛功：力在其他原因引起的位移上所做的功，可正可負(fù)。（ 2）虛功有兩種表達(dá)形式。虛位移原理：位移是虛設(shè)的

9、，可以用來求未知力，相應(yīng)的方程是平衡方程；虛力原理：力是虛設(shè)的，可以用來求位移，相應(yīng)的方程是位移協(xié)調(diào)方程。23、溫度變化對靜定結(jié)構(gòu)跟超靜定結(jié)構(gòu)有什么影響溫度變化對靜定結(jié)構(gòu)只引起位移和變形， 不產(chǎn)生內(nèi)力；對超靜定結(jié)構(gòu)不僅引起位移和變形，而且還會產(chǎn)生內(nèi)力。24、力法的基本原理將超靜定結(jié)構(gòu)的多余未知力看作基本未知量， 去掉多余未知力相應(yīng)的多余約束后得到基本體系，基本體系在多余約束處方向的位移 =原結(jié)構(gòu)相應(yīng)的位移只供學(xué)習(xí)交流用此文檔來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除25、位移法的基本原理結(jié)構(gòu)中的受力、 變形是可以分階段發(fā)生的， 分階段發(fā)生的受力、 變形是可以線性疊加的，疊加的結(jié)果與同時發(fā)生的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生

10、的內(nèi)力、變形相同。26、簡述力法和位移法的區(qū)別聯(lián)系（ 1）相同之處：二者都要考慮力系的平衡條件和結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)條件（ 2）不同之處： a. 從基本未知量來看，力法取的是力多余未知力；位移法取的是位移獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)位移 b. 從基本體系看，力法是去約束；位移法是加約束 c. 從基本方程來看，力法是位移協(xié)調(diào)方程，方程的系數(shù)是位移；位移法是力系平衡方程，系數(shù)是力 d. 從應(yīng)用來看，力法只能分析超靜定結(jié)構(gòu)，位移法則通用于分析靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)27、力法和位移法中的柔度系數(shù)和剛度系數(shù)的物理意義柔度系數(shù)ij : 在基本結(jié)構(gòu)上由單位力Xj=1 產(chǎn)生的沿 Xi 方向的位移剛度系數(shù) kij : 在基本結(jié)構(gòu)上由第

11、j 個附加約束產(chǎn)生單位位移而引起第 i 個附加約束中的反力28、力矩分配法與位移法的區(qū)別聯(lián)系（ 1）聯(lián)系：思路一致，都是先固定結(jié)點(diǎn)，只考慮荷載作用，然后再令結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)點(diǎn)位移，使結(jié)構(gòu)達(dá)到最后的變形狀態(tài)。（ 2）區(qū)別：位移法的最后變形狀態(tài)是一次性完成的，內(nèi)力是由荷載和結(jié)點(diǎn)位移各自作用的結(jié)果相疊加來實(shí)現(xiàn)的； 力矩分配法則是將各結(jié)點(diǎn)反復(fù)輪流的固定、 放松，逐步修正到精確值。29、有限元法和矩陣位移法（ 1）有限元的要點(diǎn)是先把結(jié)構(gòu)整體拆開，分解成若干個單元，然后再將這些單元按一定的條件集合成整體。因此，有限元包括兩個基本環(huán)節(jié)，一是單元分析，而是整體分析。（ 2）矩陣位移法先把結(jié)構(gòu)離散成單元，進(jìn)行單元分析

12、，建立單元桿端力與桿端位移之間的關(guān)系， 即單元剛度矩陣； 再在單元分析的基礎(chǔ)上， 考慮結(jié)構(gòu)的幾何條件和平衡條件， 將這些離散單元組合成原來的結(jié)構(gòu)， 進(jìn)行整體分析， 建立結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系， 即整體剛度矩陣。建立整體結(jié)構(gòu)的位移法基本方程，從而求出解答。（ 3）聯(lián)系方法和步驟相似，都是一分一合，先進(jìn)行單元分析，后進(jìn)行整體分析。（ 4）區(qū)別a. 矩陣位移法是建立在結(jié)構(gòu)力學(xué)中的位移理論方法， 在計(jì)算過程中很容易獲得方程，然后用計(jì)算機(jī)解方程。有限元法通過近似函數(shù)獲得未知函數(shù)來解決問題。b. 有限元法首先根據(jù)荷載和材料的本質(zhì)把結(jié)構(gòu)分成有限個獨(dú)立單元。 然后，在單元中選擇簡單的近似函數(shù)獲得未知函數(shù)。 根據(jù)變量原則和平均剩余方法建立剛度方程。矩陣位移法建立整個剛度矩陣 K同時形成矢量力 p，然后得到基本函數(shù)方程。關(guān)于單元固定端的力的兩個算法是不同的。有限元法忽視了固定端的力。只供學(xué)習(xí)交流用此文檔來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除30、單元剛度矩陣的物理意義及性質(zhì)單位剛度矩陣主要表示載荷和位移的關(guān)系性質(zhì)： a. 單元剛度系數(shù) K ij 代表第 j 個單位桿端位移分量 =1 時所引起的第 i 個桿端力分量。 b. 對稱矩陣（因?yàn)榉戳サ榷ɡ恚?