工程力学知识点总结.docx

PAGE

PAGE1

第0章

工程力学知识点总结

力学：研究物体宏观机械运动的学科。机械运动：运动效应，变形效应。

工程力学任务：A.分析结构的受力状态。B.研究构件的失效或破坏规律。C.分研究物体运动的几何规律D.研究力与运动的关系。

失效：构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。三种失效模式：强度失效、刚度失效、稳定性失效。

第1章

静力学：研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。

力系：是指作用于物体上的一组力。

分类：共线力系，汇交力系，平行力系，任意力系。

等效力系：如果作用在物体上的两个力系作用效果相同，则互为等效力系。

4.分力的方位角：力与x轴所夹的锐角α：方向：由Fx、Fy

4.分力的方位角：力与x轴所夹的锐角α：

方向：由Fx、Fy符号定。

刚体：是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。（刚体是理想化模型，实际不存在）

力矩：度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。

v

MO(F)??Fd

方向：力使物体绕矩心作逆时针转动时，力矩为正；反之，为负力矩等于0的两种情况：(1)力等于零。(2)力作用线过矩心。力沿作用线移动时，力矩不会发生改变。力可以对任意点取矩。

力偶：由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系，称为力偶。（例：不能

单手握方向盘，不能单手攻丝）

特点：1.力偶不能合成为一个合力，也不能用一个力来平衡，力偶只能有力偶来平衡。2.力偶中两个力在任一坐标轴上的投影的代数和恒为零。

3.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩。即：力偶对物体转动效应与矩心

无关。

三要素：大小，转向，作用面。

力偶的等效：同平面内的两个力偶，如果力偶矩相等，则两力偶彼此等效。

推论1：力偶可以在作用面内任意转动和移动，而不影响它对刚体的作用。（只能在作用面内而不能脱离。）

推论2：只要保持力偶矩的大小和转向不变的条件下，可以同时改变力偶中力和力偶臂的大小，而不改变对刚体的作用。

静力学四大公理

力的平行四边形规则（矢量合成法则）：适用范围：物体。

二力平衡公理：适用范围：刚体（对刚体充分必要，对变形体不充分。）注：二力构件受力方向：沿两受力点连线。

加减平衡力系公理：适用范围：刚体

衡力）9.常见铰链约束及其性质（大题）作用和反作用公理：适用范围：物体特点：同时存在，大小相等，方向相反。注：作用力与反作用力分别作用在两个物体上，因此，不能相互平衡。

衡力）

9.常见铰链约束及其性质

（大题）

剪力：使截面处的微段梁产生

剪力：使截面处的微段梁产生左上右下错

动的剪力为正。

弯矩：使梁截面上部纵向受压、下部纵向

受拉的弯矩为正。

第4章

材料力学的任务：a.足够的强度：构件抵抗破坏的能力b.足够的刚度：构件抵抗变形的能力c.足够的稳定性：构件维持其原有平衡状态的能力。

材料力学的基本变形：轴向拉压，剪切，扭转，弯曲

材料力学基本假定：a.均匀连续性假定b.各向同性假定c.小变形假定（弹性变形，塑性变形）

四种基本变形在工程背景上的应用：

（注意斜弯曲）轴向拉压：火车卧铺的撑杆剪切：连轴器中的螺栓扭转：汽车承重轴弯曲：钻床摇臂5.组合变形的判断：拉压：力沿轴向方向剪切：两个力的间距非常小且方向相反扭转：右手螺旋定则判断力方向沿轴向（与轴向平行）弯曲：右手螺旋定则判断力方向与轴向垂直。

（注意斜弯曲）

6.基本变形的方向判断：

轴向拉压：拉力为正，压力为负。

扭转：右手螺旋定则判断，拇指背离截面的外力偶矩为正，指向截面的外力偶矩为负。

第5章

轴力图（大题）

A.表面变形应力分析方法：

A.表面变形

B.平面假设：假设变形前的横截面变形后仍保持为平面。

3.应力分布图：若杆轴力为FN，横截面面积为??

3.应力分布图：

若杆轴力为FN，横截面面积为

?? N

F

A，则横截面上各点的应力为：

A

材料力学性质实验（必考）

拉断。2.）各阶段及特点A.弹性阶段：OA产生弹性变形。OA点弹性极限σe（微弯线

拉断。

2.）各阶段及特点

A.弹性阶段：OA产生弹性变形。OA点弹性极限

σe（微弯线AA’，斜直线OA’）

4

PAGE

PAGE5

特点：（1）应力与应变成正比，最高点 A的应力称为比例极限σp。

（2）直线段斜率为材料的弹性模量E。反映了材料抵抗弹性变形的能力。B.屈服阶段：ABC

特点：(1)产生屈服（流动）现象：应力几乎不变，但应变却显著增加。

产生显著的塑性变形。滑移线（与轴线约成450）

屈服极限σs：材料屈服时的应力，称为屈服极限(流动极限)。衡量材料强度的重要指标。

C.强化阶段：CD

特点：（1）强化：材料重新具有抵抗变