工程力學(xué)概念復(fù)習(xí)

1：平衡物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。它包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)。2：剛體所謂剛體是指這樣的物體，在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變3：力的定義力是物體之間相互的機(jī)械作用，這種作用的效果是使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，同時(shí)使物體的形狀發(fā)生改變。4：力的三要素力的大小力的方向力的作用點(diǎn)5：力的基本公理與定律公理1力的平行四邊形規(guī)則（作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。）公理2二力平衡公理（作用于剛體上的兩個(gè)力，使剛體平衡的必要與充分條件是：這兩個(gè)力大小相等、方向相反、沿同一條直線。）公理3加減平衡力系公理（在作用于剛體上的已知力系上，加上或去掉任意個(gè)平衡力系，不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效果。）推論1力的可傳性原理（作用在剛體上的力可沿其作用線任意移動(dòng)，而不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。）推論2三力平衡匯交定理（作用于剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過匯交點(diǎn)）公理3作用與反作用公理（兩物體間相互作用的作用力和反作用力總是同時(shí)存在，大小相等，方向相反，沿同一直線，分別作用在這兩個(gè)物體上。）公理4剛化原理（當(dāng)變形體在已知力系作用下處于平衡時(shí)，如果把該物體變成剛體，則平衡狀態(tài)保持不變。）6：力、分力、投影、合力若一個(gè)力系可用一個(gè)力等效替換，則該力叫合力；力系中的各力叫分力。平面匯交力系的合力在某軸上的投影，等于力系中各個(gè)分力在同一軸上投影的代數(shù)和。7：二力桿二力桿指重力不計(jì)情況下，只受兩個(gè)力而處于平衡的桿8：約束定義、自由體、非自由體、主動(dòng)力、約束類型、約束反力方向約束——對(duì)非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體。自由體——位移不受限制的物體。非自由體——位移受到限制而不能作任意運(yùn)動(dòng)的物體。主動(dòng)力--除約束力外，非自由體上所受到的所有促使物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨的力約束類型：具有光滑接觸表面的約束；由柔軟的繩索、鏈條或膠帶等構(gòu)成的約束；光滑鉸鏈約束；約束反力方向：約束反力阻止物體運(yùn)動(dòng)的作用是通過約束與物體相互接觸來實(shí)現(xiàn)的，因此它的作用點(diǎn)在相互接觸處；它的方向必與該約束所能阻礙的位移方向相反。9：載荷分類1、作用在機(jī)械零件上的載荷可分為靜載荷和變載荷兩類。不隨時(shí)間變化或變化較緩慢的載荷稱為靜載荷。隨時(shí)間變化的載荷稱為變載荷。2、在設(shè)計(jì)計(jì)算中，還常把載荷分為名義載荷與計(jì)算載荷。根據(jù)額定功率用力學(xué)公式計(jì)算出作用在零件上的載荷稱為名義載荷，它沒有反映載荷隨時(shí)間作用的不均勻性、載荷在零件上分布的不均勻性及其它影響零件受載等因素。因此，常用載荷系數(shù)K來考慮這些因素的綜合影響。載荷系數(shù)K與名義載荷的乘積即稱為計(jì)算載荷。10：平面匯交力系平衡幾何與解析條件1、 平面匯交力系平衡的必要與充分條件是：該力系的合力等于零。2、 平面匯交力系平衡的必要與充分條件是：該力系的力多邊形自行封閉，這是平衡的幾何條件。3、 平面匯交力系平衡的必要和充分條件是：各力在作用面內(nèi)兩個(gè)任選的坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和等于零。

上式稱為平面匯交力系的平衡方程。11：力矩、力偶定義、特性力的大小F與力臂D的乘積稱為力矩由兩個(gè)大小相等、方向相反且不共線的平行力組成的力系，稱為力偶，特性：1、力偶只能與力偶平行；2、力偶與矩心無關(guān)；3、力偶可以在其作用平面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)而不改變它對(duì)剛體的作用；12：力偶三要素、平衡條件三要素：力偶矩的大小轉(zhuǎn)向力偶的作用面平衡條件：所謂力偶系的平衡，就是合力偶的矩等于零。因此，平面力偶系平衡的必要和充分條件是：所有各力偶矩的代數(shù)和等于零13：力的平移定理、合力矩定理力的平移定理：可以把作用在剛體上點(diǎn)A的力F平行移到任一點(diǎn)B,但必須同時(shí)附加一個(gè)力偶，這個(gè)附加力偶的矩等于原來的力F對(duì)新作用點(diǎn)B的矩。合力矩定理：平面任意力系的合力對(duì)作用面內(nèi)任一點(diǎn)的矩等于力系中各力對(duì)同一點(diǎn)的矩的代數(shù)和。這就是平面任意力系的合力矩定理14：一般力系的平衡方程的三種形式及其使用附加條件力矩方程：工f力矩方程：工f=0 、xi工F=0 >yi工M(F)=0Oi(A一力矩：［工F=0x<工M(F)=0A工M(F)=0BB兩點(diǎn)的連線不能垂直于X軸)三力矩：「工M(F)=0A<工M(F)=0B工M(F)=0C(A.B.C三點(diǎn)不能位于同一直線上)15：靜定與靜不定定義在靜力學(xué)中求解物體系統(tǒng)的平衡問題時(shí)，若未知量的數(shù)目不超過獨(dú)立平衡方程數(shù)目，則由剛體靜力學(xué)理論，可把全部未知量求出，這類問題稱為靜定問題。若未知量的數(shù)目多于獨(dú)立平衡方程數(shù)目，則全部未知量用剛體靜力學(xué)理論無法求出，這類問題稱為靜不定問題16：桁架的定義、平面桁架的簡(jiǎn)化假設(shè)、零桿的尋找方法桁架是由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接形成的幾何形狀不變的結(jié)構(gòu)。桁架中所有桿件都在同一平面內(nèi)的桁架稱為平面桁架。桁架中的鉸鏈接頭稱為節(jié)點(diǎn)。為簡(jiǎn)化桁架計(jì)算，工程實(shí)際中采用以下幾個(gè)假設(shè)：桁架的桿件都是直桿；桿件用光滑鉸鏈連接；桁架所受的力都作用到節(jié)點(diǎn)上且在桁架平面內(nèi)；桁架桿件的重量略去不計(jì)，或平均分配在桿件兩端的節(jié)點(diǎn)上。零桿的尋找方法：1、兩桿節(jié)點(diǎn)無載荷、且兩桿不在一條直線上時(shí)，該兩桿是零力桿。2、三桿節(jié)點(diǎn)無載荷、其中兩桿在一條直線上，另一桿必為零力桿。17：力對(duì)點(diǎn)的矩與力對(duì)軸的矩之間的關(guān)系力對(duì)點(diǎn)的矩矢在通過該點(diǎn)的某軸上的投影，等于力對(duì)該軸的矩。18：摩擦定義、分類、摩擦角、自鎖、斜面為a的自鎖條件、三種摩擦系數(shù)間的關(guān)系定義：當(dāng)物體與另一物體沿接觸面的切線方向運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在兩物體的接觸面之間有阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用力，這種力叫摩擦力。接觸面之間的這種現(xiàn)象或特性叫“摩擦”。分類：按摩擦副的運(yùn)動(dòng)形式摩擦分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦按摩擦表面的潤(rùn)滑狀態(tài)，摩擦可分為干摩擦、邊界摩擦和流體摩擦摩擦角：當(dāng)有摩擦?xí)r，支承面對(duì)平衡物體的反力包含法向反力Fn和切向摩擦力Fs，這兩個(gè)力的合力稱為支承面的全約束反力，即Fr=Fn+F，它與支承面間的夾角。將隨主動(dòng)力的變化而變化，當(dāng)物體處于臨界RNs平衡狀態(tài)時(shí)，0角達(dá)到一最大值0f。全約束力與法線間的夾角的最大值0f稱為摩擦角。

FrFr<p凡axFrFr<p凡ax如果作用于物塊的全部王動(dòng)力的合力Fr的作用線在摩擦角0f之內(nèi)，則無論這個(gè)力怎樣大，物塊必保持靜止。這種現(xiàn)象稱為自鎖現(xiàn)象。斜面為a的自鎖條件：是斜面的傾角小于或等于摩擦角。三種摩擦系數(shù)間的關(guān)系：19：重心、形心區(qū)別及其求解方法不論物體如何放置，其重力的合力的作用線相對(duì)于物體總是通過一個(gè)確定的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱為物體的重心均質(zhì)物體的重心就是幾何中心，即形心。求解方法：1,、用組合法求重心（1、分割法；2、負(fù)面積法）2、用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定重心的位置（1、懸掛法；2、稱重法）20：材料力學(xué)的研究目的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性強(qiáng)度：桿件在外載作用下，抵抗斷裂或過量塑形變形的能力剛度：桿件在外載作用下，抵抗（彈性）變形的能力穩(wěn)定性：桿件在壓力外載作用下，保持其原有平衡狀態(tài)的能力21：材料力學(xué)研究的基本變形形式1、軸向拉伸及壓縮；2、剪切及擠壓；3、扭轉(zhuǎn)；4、平面彎曲；22：材料力學(xué)研究的基本假設(shè)一、連續(xù)、均勻性假設(shè)；二、平面性假設(shè)；三、各向同性假設(shè)；四、小變形假設(shè)23：軸向拉壓橫截面應(yīng)力與斜截面應(yīng)力關(guān)系arcos2arcos2aa0t sinacosaa0a=o(l+cos2a)a2=么sin2aa224：低碳鋼拉伸試驗(yàn)曲線、比例極限、屈服極限、強(qiáng)度極限、延伸率、斷面收縮率、L一L A一A】、延伸率必：“士x叫2、截面收縮率：屮屮=亍x100°；25：應(yīng)力集中現(xiàn)象及其發(fā)生部位、危險(xiǎn)截面應(yīng)力集中是指受力構(gòu)件由于外界因素或自身因素幾何形狀、外形尺寸發(fā)生突變而引起局部范圍內(nèi)應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象。發(fā)生部位:多出現(xiàn)于尖角、孔洞、缺口、溝槽以及有剛性約束處及其鄰域危險(xiǎn)截面:26：安全系數(shù)水工建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗破壞強(qiáng)度與設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合的比值，它是建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全儲(chǔ)備的指標(biāo)27：內(nèi)力、全應(yīng)力、正應(yīng)力、線應(yīng)變、切應(yīng)變、彈性模量、切變模量、泊松比內(nèi)力:指由外力作用所引起的、物體內(nèi)相鄰部分之間分布內(nèi)力系的合成（附加內(nèi)力）。全應(yīng)力：正應(yīng)力：垂直于截面的應(yīng)力稱為“正應(yīng)力”線應(yīng)變：對(duì)于正應(yīng)力作用下的微元，沿著正應(yīng)力方向和垂直于正應(yīng)力方向?qū)a(chǎn)生伸長(zhǎng)和壓縮，定義為線變形，描述彈性體在各點(diǎn)處線變形程度的量，稱之為線應(yīng)變，用￡表示切應(yīng)變：切應(yīng)力作用下的微元體將發(fā)生剪切變形，剪切變形程度用微元體直角的改變量度量，微元直角改變量稱之為切應(yīng)變，用Y表示彈性模量：匕=e（E和G為與材料相關(guān)的彈性常數(shù)，E為彈性模量、G為切變模量）切變模量：T=g?y泊松比：泊松比V（或橫向變形系數(shù)）V 或：Sr=-V8g28：軸力、剪力、扭矩、彎矩軸力：軸向拉壓桿的內(nèi)力，用N表示。剪力:剪力--F：剪切面上的內(nèi)力。s扭矩：構(gòu)件受扭時(shí)，橫截面上的內(nèi)力偶矩，記作“廠。彎矩：構(gòu)件受彎時(shí)，橫截面上位于軸線所在平面內(nèi)的內(nèi)力偶矩.矩心為橫截面形心.記作“M"

29：有效擠壓面有效擠壓面是指接觸面在垂直于總擠壓力作用線平面上的投影。當(dāng)接觸面為平面時(shí)，有效擠壓面積即為接觸面面積，當(dāng)接觸面為圓柱時(shí)，有效擠壓面的面積為圓柱的直徑面面積。30：扭轉(zhuǎn)截面極慣性矩、抗扭截面系數(shù)、扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖扭轉(zhuǎn)截面極慣性矩：抗扭截面系數(shù)：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖：31：扭轉(zhuǎn)剛度Gfp反映了截面抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力，稱為截面的抗扭剛度剛度的條件I T180<r']()0 =GI?仃<即'」(O/m)[G]稱為許用單位扭轉(zhuǎn)角。maxGI兀p32：梁的基本簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)形式1、簡(jiǎn)支梁；2、懸臂梁；3、外伸梁33：等強(qiáng)度梁的定義、提高梁的強(qiáng)度剛度措施等強(qiáng)度梁：為了使各個(gè)截面的彎曲應(yīng)力相同,則應(yīng)隨著彎矩的大小相應(yīng)地改變截面尺寸,以保持相同強(qiáng)度的梁,這種梁稱為等強(qiáng)度梁。措施：1、選擇合理的截面形狀；2、采用變截面梁或等強(qiáng)度梁；3、改善受力狀況34：彎曲截面慣性矩、彎曲截面系數(shù)圖形對(duì)O點(diǎn)的極慣性矩:bh3矩形一12bh2max圓形矩形一12bh2max圓形--W=十zymaxnd4/64nd3d/2_~32圓環(huán)--W二厶=竺(1—a4)zy32max35：主應(yīng)力、主平面、第一第二第三主應(yīng)力主應(yīng)力(PrincipalStress)：主平面上的正應(yīng)力。主平面(PrincipalPlane)：切應(yīng)力為零的截面。12312336：最大正應(yīng)力與主應(yīng)力關(guān)系、最大剪應(yīng)力與主應(yīng)力關(guān)系主應(yīng)力(PrincipalStress)： 主平面上的正應(yīng)力g取得極值時(shí),T=0.??極值正應(yīng)力就是主應(yīng)力!aaG+GG-Gg=—x a+—x acos2a—tsin2aa22xy

最大、最小主應(yīng)力:V CT+Q 廠b―hQ<max=x y+ (x y)2+T2TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"[ct 2 _( —2 )xymin *CThCTt二一 ysin2a+tcos2a\o"CurrentDocument"a 2 xy37：求解彎曲變形的方法積分法求彎曲變形、疊加法求彎曲變