工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題課件

1匯報(bào)人：AA2024-01-31工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題課件目錄contents工程力學(xué)基本概念與原理靜力學(xué)問題求解方法材料力學(xué)基礎(chǔ)知識回顧動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)梳理振動(dòng)與波動(dòng)部分重要公式總結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)簡要回顧與提高建議301工程力學(xué)基本概念與原理力是物體間相互作用的結(jié)果，能夠改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或形狀。力具有大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素；力是矢量，遵循平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行合成與分解。力的定義及性質(zhì)力的性質(zhì)力的定義力矩與力偶概念力矩定義力矩是力和力臂的乘積，表示力對物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。力偶概念力偶是由兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線平行的力組成的力系，能使物體產(chǎn)生純轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受合力為零，或合力矩為零。平衡條件利用平衡條件可以求解未知力、判斷物體是否平衡以及確定平衡物體的支撐反力等。平衡條件應(yīng)用平衡條件及應(yīng)用摩擦理論摩擦是阻礙物體相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的力，與正壓力成正比，與接觸面積無關(guān)。實(shí)例分析通過實(shí)例分析，掌握摩擦力的計(jì)算方法、判斷摩擦力的方向以及了解減小摩擦的措施等。摩擦理論及實(shí)例分析302靜力學(xué)問題求解方法受力圖繪制技巧確定研究對象，隔離物體或系統(tǒng)判斷各力的方向，用箭頭表示畫出簡圖，標(biāo)明約束和主動(dòng)力注意二力桿、三力匯交等特殊情況03注意方程中正負(fù)號的規(guī)定和物理意義01根據(jù)物體或系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)钠胶夥匠蹋ㄈ缙矫鎱R交力系、平面力偶系、平面任意力系等）02列出方程并求解未知量平衡方程建立與求解熟悉各種約束類型（如柔體約束、光滑面約束、鉸鏈約束、固定端約束等）根據(jù)約束類型判斷反力的方向和作用點(diǎn)利用平衡方程求解反力大小約束類型判斷及反力計(jì)算010204靜不定問題處理方法靜不定問題的概念和特點(diǎn)利用變形協(xié)調(diào)條件建立補(bǔ)充方程結(jié)合平衡方程求解未知量注意處理靜不定問題的基本方法和步驟03303材料力學(xué)基礎(chǔ)知識回顧單位面積上所承受的附加內(nèi)力，表示物體內(nèi)部受力狀況。應(yīng)力定義應(yīng)變定義應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系物體在受到外力作用時(shí)產(chǎn)生的相對變形，表示物體形狀或尺寸的改變。應(yīng)力與應(yīng)變之間存在一定的比例關(guān)系，即廣義胡克定律。030201應(yīng)力與應(yīng)變概念辨析

彈性模量與泊松比意義彈性模量描述材料在彈性階段應(yīng)力與應(yīng)變之間的比例系數(shù)，反映材料的剛度。泊松比描述材料在單向受拉或受壓時(shí)，橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比的絕對值，反映材料的橫向變形能力。彈性模量與泊松比的應(yīng)用用于材料力學(xué)性能的評估、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等。剪應(yīng)力計(jì)算公式根據(jù)梁的剪切變形和截面幾何性質(zhì)，推導(dǎo)出剪應(yīng)力的計(jì)算公式。彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力的應(yīng)用用于梁的強(qiáng)度校核、截面設(shè)計(jì)優(yōu)化等。彎曲正應(yīng)力計(jì)算公式根據(jù)梁的彎曲理論和截面幾何性質(zhì)，推導(dǎo)出彎曲正應(yīng)力的計(jì)算公式。彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力計(jì)算將復(fù)雜的組合變形問題分解為若干個(gè)簡單的單一變形問題，分別求解后再進(jìn)行疊加。疊加原理通過坐標(biāo)變換將復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為簡單的主應(yīng)力狀態(tài)，便于進(jìn)行強(qiáng)度分析和設(shè)計(jì)。主應(yīng)力法利用能量守恒原理，通過比較不同變形狀態(tài)下的應(yīng)變能或余能來求解組合變形問題。能量法組合變形問題簡化方法304動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)梳理通過位置矢量、速度矢量和加速度矢量描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)，通過角速度、角加速度等物理量描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)。剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)描述同一運(yùn)動(dòng)在不同參考系下的描述可能不同。運(yùn)動(dòng)學(xué)相對性原理質(zhì)點(diǎn)和剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)描述直線運(yùn)動(dòng)問題通過牛頓第二定律求解質(zhì)點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)中的加速度、速度和位移。曲線運(yùn)動(dòng)問題將曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，分別應(yīng)用牛頓第二定律求解。連接體問題分析連接體各部分受力情況，應(yīng)用牛頓第二定律求解整體或部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。牛頓第二定律應(yīng)用舉例動(dòng)量矩定理合外力矩等于物體動(dòng)量矩的變化率，用于求解物體轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的角速度、角加速度等物理量。定理應(yīng)用結(jié)合具體物理情境，運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理求解相關(guān)問題。動(dòng)量定理合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量，用于求解物體在一段時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化。動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理理解ABCD碰撞問題分類及求解思路彈性碰撞碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能守恒，通過動(dòng)量守恒和能量守恒求解碰撞后各物體的速度。非彈性碰撞碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能不守恒，但動(dòng)量仍然守恒，需要結(jié)合具體情況進(jìn)行分析和求解。完全非彈性碰撞碰撞后兩物體粘在一起共同運(yùn)動(dòng)，通過動(dòng)量守恒求解共同速度。碰撞問題求解思路首先判斷碰撞類型，然后選擇合適的物理定律（如動(dòng)量守恒、能量守恒等）進(jìn)行求解。305振動(dòng)與波動(dòng)部分重要公式總結(jié)表示振動(dòng)離開平衡位置的最大距離，決定了振動(dòng)的強(qiáng)度或規(guī)模。振幅A周期T和頻率f相位φ恢復(fù)力F周期是振動(dòng)完成一個(gè)循環(huán)所需的時(shí)間，頻率是單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，二者互為倒數(shù)關(guān)系。描述振動(dòng)狀態(tài)的物理量，表示振動(dòng)在某一時(shí)刻所處的位置相對于起始點(diǎn)的角度。指向平衡位置的力，大小與位移成正比，方向始終指向平衡位置。簡諧振動(dòng)特征參數(shù)回顧阻尼振動(dòng)系統(tǒng)因受到阻力作用而導(dǎo)致振動(dòng)幅度逐漸減小的振動(dòng)，阻尼力與速度方向相反。受迫振動(dòng)系統(tǒng)在周期性外力作用下的振動(dòng)，振動(dòng)頻率等于外力頻率，與固有頻率無關(guān)。共振現(xiàn)象當(dāng)外力頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，振幅急劇增大的現(xiàn)象。阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)分析表示波在介質(zhì)中傳播的速度，與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。波速v相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離，表示波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離。波長λ單位時(shí)間內(nèi)波通過某一點(diǎn)的次數(shù)，與波源振動(dòng)頻率相同。頻率f描述波在介質(zhì)中傳播的數(shù)學(xué)模型，一般為偏微分方程。波動(dòng)方程波傳播特性及波動(dòng)方程建立由物體振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械波，在介質(zhì)中以縱波形式傳播，能夠引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和能量的傳遞。聲波電磁波的一種，具有波粒二象性，既表現(xiàn)出波動(dòng)性又表現(xiàn)出粒子性，傳播速度極快且不需要介質(zhì)。光波兩列或多列波在空間某些區(qū)域相遇時(shí)相互疊加而形成的現(xiàn)象，分為相長干涉和相消干涉。干涉現(xiàn)象波在傳播過程中遇到障礙物或小孔時(shí)偏離直線傳播路徑的現(xiàn)象，是波動(dòng)特有的性質(zhì)。衍射現(xiàn)象聲波、光波等物理現(xiàn)象解釋306結(jié)構(gòu)力學(xué)簡要回顧與提高建議體系在受到任何外力作用后，仍然保持其原來的幾何形狀和位置，不會發(fā)生改變。幾何不變體系體系在受到外力作用后，其幾何形狀和位置會發(fā)生變化。幾何可變體系通過去除多余約束或添加必要約束，將復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡化為靜定結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)行內(nèi)力分析和計(jì)算。幾何組成分析結(jié)構(gòu)幾何組成原理概述截面法通過截取結(jié)構(gòu)的一部分，利用平衡條件求解截面上的內(nèi)力。節(jié)點(diǎn)法對于桁架等結(jié)構(gòu)，通過分析節(jié)點(diǎn)的受力平衡來求解桿件的內(nèi)力。力法對于超靜定結(jié)構(gòu)，通過引入多余未知力和變形協(xié)調(diào)條件來求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。位移法以結(jié)構(gòu)的位移作為基本未知量，通過建立位移與內(nèi)力的關(guān)系來求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法求解策略引入多余未知力，建立變形協(xié)調(diào)方程或力法方程，聯(lián)立求解得到多余未知力和結(jié)構(gòu)內(nèi)力。實(shí)用方法力矩分配法、無剪力分配法、迭代法等。超靜定結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)具有多余約束，導(dǎo)致在未知外力作用下，部分截面的內(nèi)力無法直接通過靜力平衡條件求解。超靜定結(jié)構(gòu)特性及