工程力學復習市公開課金獎市賽課一等獎課件

1、第一篇 靜力學復習工 程 力 學1第1頁靜力學一. 基本概念及概念區(qū)分 協(xié)力R 和主矢 R 區(qū)分 協(xié)力R : 是主矢移動效果和主矩轉動效果之和 (主矢,主矩可 簡化為協(xié)力)。 (與作用點相關) 主矢R: 只代表移動效果，且有主矩存在(與作用點無關) 力矩和力偶矩區(qū)分： 力矩:是力對那一點轉矩, 與取矩點相關, 且不能在平面內 任意移動。 力偶矩: 它是在平面內和平行它本身平面內可任意移動,與取矩 點無關。靜力學復習2第2頁靜力學平面任意力系向某點簡化不變量, 空間任意力系向某點簡化不變量 平面中： 空間中： 摩擦力方向判定 摩擦力是一個約束反力,方向總是與物體相對運動方向(趨勢方向)相反 3第

2、3頁靜力學 摩擦問題中對不等號處理 NfF，但普通情況下是選臨界狀態(tài)代入( 即Nf=F ) 計 算，得出結果后再加上不等號，或判斷出平衡區(qū)間，以降低不 等式運算所帶來麻煩和由此出現誤算。 (一). 基本定理(慣用) 三力平衡必匯交，必共面(用于確定未知力方向)協(xié)力投影定理：RX= X 協(xié)力矩定理： 投影式：二、基本方程和基本定理4第4頁靜力學 (二) 基本方程 平面 空間 三. 解題步驟，解題技巧，解題注意問題 (一)解題步驟：選研究對象 作受力圖（有用，沒有用力均畫上 ） 選坐標列方程 解方程，求出未知數5第5頁靜力學(三). 注意問題：力偶在坐標軸投影不出現 摩擦力方向普通不能假設 附加方

3、程中或號別最終忘記 受力圖中力要畫全(二). 解題技巧：先找二力桿 選坐標軸未知力 選取矩點（軸）與未知力相交或平行 從已知力下手，物系問題由整體-局部6第6頁靜力學四、例題：例1 畫受力圖7第7頁靜力學解：研究整體，受力如圖例2 已知: Q=5000N，桿重不計。求SDE，SFG和C點反力。8第8頁再研究整體：由靜力學例3 已知：AB=2a , 重為P，BC重為Q，ABC=求：A、C兩點反力。解：先研究BC，受力如圖9第9頁靜力學 由零桿判斷方法： S1=P1 S2=0 S3=P2例4 已知桁架，不計各桿自重，求以下指定桿內力。靜不定 靜定 靜不定例5 判斷以下靜定與靜不定問題。10第10頁

4、靜力學解：例6 直角曲桿OABCO端為固定端, C端受到力F作用, 如圖。已知：F=100N，a=200mm, b=150mm, c=125mm 求：力F對固定端O點矩？（力F平行于x軸）11第11頁靜力學例7 勻質桿AB和BC在B端鉸接，A端鉸接在墻上，C端則由墻阻擋，墻與C端接觸處摩擦系數f=0.5，試求平衡時最大角度，已知兩桿長相等、重量相同。12第12頁靜力學解：由整體13第13頁靜力學例8已知板ABCD重P=50N，每邊長a=30cm，A為球鉸，B為蝶鉸，AB邊是水平，板E點擱在一尖端E點上，H點作用F=100N，且：CE=ED, BH=10cm, =30o求：A、B、E 反力？14

5、第14頁靜力學解：研究整體15第15頁靜力學16第16頁第二篇 材料力學復習工 程 力 學17第17頁基本變形復習拉 （壓）扭 轉平面彎曲內力應力變形NN 0 x桿軸AMn 0 x桿軸AMnAMQM 0Q 0 x平行于桿軸xsLOtrstxyAB18第18頁基本變形復習拉 （壓）扭 轉平面彎曲強度條件剛度條件變形能19第19頁基本變形復習拉壓扭 轉平面彎曲內力計算以A點左側部分為對象，A點內力由下式計算： (其中“Pi、Pj”均為A 點左側部分全部外力)20第20頁彎曲剪力、彎矩與外力間關系基本變形復習對稱性與反對稱性應用： 對稱結構在對稱載荷作用下，Q圖反對稱，M圖對稱；對稱結構在反對稱載荷

6、作用下，Q圖對稱，M圖反對稱。21第21頁剪力、彎矩與外力間關系外力無外力段均布載荷段集中力集中力偶q=0q0q0QQ0 x斜直線增函數xQxQ降函數xQCQ1Q2Q1Q2=P自左向右突變xQC無改變斜直線xM增函數xM降函數曲線xM墳狀xM盆狀自左向右折角 自左向右突變與m反xM折向與P反向MxM1M2基本變形復習22第22頁超靜定問題方法步驟：平衡方程幾何方程變形協(xié)調方程物理方程變形與力關系補充方程解由平衡方程和補充方程組變形應用：求位移和處理超靜定問題變形能應用：求位移和處理動載問題j:沖擊物落點靜位移基本變形復習23第23頁材料試驗基本變形復習spsesssbsabepeteestfg

7、hes(MPa)0.050.100.150.200.2545040035030025050100500低碳鋼s-e曲線上特征點pe24第24頁3、安全系數：n泊松比（或橫向變形系數）三個彈性常數基本變形復習25第25頁基本變形復習nn（協(xié)力）（協(xié)力）PPPcnnQhbht 1T t max 注意:b剪切與擠壓實用計算矩形截面桿約束扭轉26第26頁例1 拐桿如圖，A處為一軸承，允許桿在軸承內自由轉動，但不能上下移動，已知：E=210Gpa，G=0.4E， =160MPa，=80MPa，試校核此桿強度并求B點垂直位移?；咀冃螐土?10 20A300P=60NBx500Cx1 解：B點垂直位移由兩

8、部分組成，即：BA彎曲和CA桿扭轉，A截面轉動而引發(fā)。 PB A Lf27第27頁基本變形復習P=60NABCAPfB1BPABMA=PLABfB228第28頁強度不足基本變形復習P=60NABC29第29頁例2 結構如圖，E=210Gpa，s=240MPa，LBC=1m，ABC=1cm2, AB為矩形截面梁,b=10cm,h=30cm,L=2m，q0=20 kN/m,求結構安全系數。 解：一次靜不定梁. 基本變形復習q0LABEIq0LNBCABC30第30頁 彎矩如圖. 基本變形復習q0LNBCAB23.72kNm1.64kNmxM31第31頁y1zCyCy2例3 梁及截面如圖，y2=2y

9、1，IZC、q、L均已知，y=3L、試確定a合理長度； 假如 y2=4y1， a合理長度又是多少？ 解：彎矩如圖. 危險面應力同時到達極限狀態(tài)合理?；咀冃螐土?aq aLAB點1x點2點3MxM1M2此時拉應力超限，所以應由點1和點3拉應力同時達限來控制。32第32頁y1zCyCy2基本變形復習 aq aLAB點1x點2點3時，合理。假如 y2=4y1， a合理長度又是多少？MxM1M233第33頁4 La=時，合理?；咀冃螐土朁c1x點2點3MxM1M2即點3拉應力達限時，點2壓應力超限。所以應以點2壓應力和點1拉應力同時達限來控制。34第34頁例4 用疊加法求以下等截面直梁A、D、E（B

10、C之中點）點撓度。 解：結構和載荷分解如圖。 基本變形復習q=P/aABCDaEa2aABqPABCDPqa2/235第35頁基本變形復習CDPCBADPPa36第36頁復雜變形部分復習37第37頁復習s2s1xyzs3tmax三向應力分析38第38頁平面應力分析復習xysxtxysyOsytxysxsataaxyOtn39第39頁平面內主應力復習xysxtxysyO在剪應力相正確項限內，且偏向于x 及y大一側。40第40頁應力圓復習sxtxysyxyOnsataaOsataA(sx ,txy)B(sy ,tyx)2anD( sa , ta)xC41第41頁 已知一點 A 應變（ ），與x軸成

11、角方向應變?yōu)椋簯兎治?超綱領，不講)復習42第42頁應變圓（ Strain Circle）復習eaga/2ABC43第43頁 復雜應力狀態(tài)下應力 - 應變關系 （廣義虎克定律）復習xyzszsytxysx44第44頁強度準則統(tǒng)一形式復習其中， 相當應力。45第45頁組合變形研究方法 疊加原理復習外力分析：外力向形心(或彎心)簡化并沿主慣性軸分解內力分析：求每個外力分量對應內力方程和內力圖，確 定危險面。應力分析：畫危險面應力分布圖，疊加，建立危險點強 度條件。46第46頁1.外載分解2.研究兩個平面彎曲內力應力My引發(fā)應力：Mz引發(fā)應力：合應力：斜彎曲復習xyzPyPzPLmmxPzPyyzPj47第47頁最大正應力變形計算中性軸方程復習PzPyyzPjD1D2a中性ffzfyb48第48頁彎扭組合經內力分析，確定桿發(fā)生彎扭組合變形后，直接建立強度條件。復習xB1B2MyMzMnM49第49頁復習50第50