工程力學(xué)課程總復(fù)習(xí)專業(yè)班級：14高分子材料與工程主講：呂海洋時(shí)間：2015.01.08工程力學(xué)課程總復(fù)習(xí)專業(yè)班級：14高分子材料與工程工程力學(xué)理論力學(xué)材料力學(xué)第五章拉伸與壓縮變形第六章扭轉(zhuǎn)與剪切變形第七章彎曲變形第一章靜力學(xué)基本知識第二章平面力系的簡化與平衡第三章運(yùn)動(dòng)學(xué)基本知識第八章應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論第四章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)及剛體的平面運(yùn)動(dòng)20學(xué)時(shí)24學(xué)時(shí)工程力學(xué)理論力學(xué)材料力學(xué)第五章拉伸與壓縮變形第六章扭轉(zhuǎn)與一力的概念二靜力學(xué)公理三約束和約束力四物體的受力分析和受力圖第1章靜力學(xué)基本知識一力的概念二靜力學(xué)公理三約束和約束力四物體的受力分析靜力學(xué)是研究物體在力的作用下平衡規(guī)律的科學(xué)。靜力學(xué)的研究對象主要是剛體，因此，靜力學(xué)又稱剛體靜力學(xué)。剛體是指在力的作用下不變形的物體，它是理論力學(xué)理想化的力學(xué)模型。靜力學(xué)是研究物體在力的作用下平衡規(guī)律的科學(xué)。依據(jù)力的可傳性原理，下列說法正確的是（）A、力可以沿作用線移動(dòng)到物體內(nèi)的任意一點(diǎn)B、力可以沿作用線移動(dòng)到任何一點(diǎn)C、力不可以沿作用線移動(dòng)D、力可以沿作用線移動(dòng)到剛體內(nèi)的任意一點(diǎn)依據(jù)力的可傳性原理，下列說法正確的是（）

三力平衡匯交定理剛體在三力作用下處于平衡，若其中兩個(gè)力匯交于一點(diǎn)，則第三個(gè)力必匯交于該點(diǎn)。證明：如圖所示，設(shè)剛體在三力F

、

F1

和F2

作用下處于平衡，若F1

和F2匯交于O點(diǎn)，將此二力沿其作用線移動(dòng)到匯交點(diǎn)O處，并將其合成為F12，則F12

和F3構(gòu)成二力平衡力，所以F3必通過匯交點(diǎn)O，且三力必共面。三力平衡匯交定理限制非自由體某種運(yùn)動(dòng)的周圍物體稱為約束，柱子是水平梁的約束，軌道是火車的約束。約束力的方向恒與約束所能阻止的運(yùn)動(dòng)方向相反。限制非自由體某種運(yùn)動(dòng)的周圍物體稱為約束，柱子是水平梁的約束，第2章平面力系的簡化與平衡1平面匯交力系2平面力偶系3平面任意力系4滑動(dòng)摩擦?xí)r的平衡問題第2章平面力系的簡化與平衡1平面匯交力系2平面力偶系3平面是否位于同一平面？力的作用線是否匯交或平行？力系的分類是否位于同一平面？力的作用線是否匯交或平行？力系的分類力偶與力偶矩定義：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，記作。力偶所在的平面稱為力偶的作用面，力偶中的兩個(gè)力之間的垂直距離d

稱為力偶臂。

力偶矩等于力偶中力的大小與力偶臂的乘積，它是代數(shù)量。其符號規(guī)定為：力偶使物體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為正，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的為負(fù)，用M表示力偶與力偶矩力偶矩等于力偶中力的大小與力偶臂的乘積，它是點(diǎn)的速度是描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。點(diǎn)的加速度是描述點(diǎn)的速度大小和方向變化的物理量。第4章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)第3章運(yùn)動(dòng)學(xué)基本知識

研究點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)必須要選定一個(gè)動(dòng)點(diǎn)、兩個(gè)參考坐標(biāo)系，三種運(yùn)動(dòng)，即一點(diǎn)、兩系三運(yùn)動(dòng)。絕對運(yùn)動(dòng)即動(dòng)點(diǎn)相對于定參考坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)；相對運(yùn)動(dòng)即動(dòng)點(diǎn)相對于動(dòng)參考坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)；牽連運(yùn)動(dòng)即動(dòng)系相對于定系的運(yùn)動(dòng)。一般來講，絕對運(yùn)動(dòng)看成是運(yùn)動(dòng)的合成，相對運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)看成是運(yùn)動(dòng)的分解點(diǎn)的速度是描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。第4章點(diǎn)的合成運(yùn)工程力學(xué)課程總復(fù)習(xí)選編課件工程力學(xué)課程總復(fù)習(xí)選編課件拉伸與壓縮變形扭轉(zhuǎn)與剪切變形彎曲變形應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論材料力學(xué)拉伸與壓縮變形材料力學(xué)剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力穩(wěn)定性：構(gòu)件維持其原有平衡狀態(tài)的能力強(qiáng)度：構(gòu)件抵抗破壞的能力受一定外力作用的構(gòu)件,要求能正常工作,一般須滿足以下三方面要求: 足夠的強(qiáng)度必須的剛度足夠的穩(wěn)定性構(gòu)件的承載能力堅(jiān)固荷載力學(xué)性能剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力穩(wěn)定性：構(gòu)件維持其原有平衡狀態(tài)的能力外力：其他構(gòu)件對研究對象的作用力。內(nèi)力：由于外力作用構(gòu)件各質(zhì)點(diǎn)間的相對位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的附加內(nèi)力。(內(nèi)力是由于外力引起的)變形固體的基本假設(shè)1.連續(xù)均勻性假設(shè)2.各向同性假設(shè)3.彈性變形假設(shè)4.小變形假設(shè)外力：其他構(gòu)件對研究對象的作用力。內(nèi)力：由于外力作用構(gòu)件各質(zhì)桿件變形的基本形式1.軸向拉伸和壓縮pppp桿受一對大小相等,方向相反的縱向力,力的作用線與桿軸線重合。(a)軸向拉伸(b)軸向壓縮桿件變形的基本形式1.軸向拉伸和壓縮pppp桿受一對大小相2.剪切pppp桿受一對大小相等,方向相反的橫向力,力的作用線靠得很近。2.剪切pppp桿受一對大小相等,方向相反的橫向力,力3.扭轉(zhuǎn)桿受一對大小相等,方向相反的力偶,力偶作用面垂直于桿軸線。mm3.扭轉(zhuǎn)桿受一對大小相等,方向相反的力偶,力偶作用面垂4.彎曲桿受一對大小相等,方向相反的力偶,力偶作用面是包含軸線的縱向面。MMmmnnaabb4.彎曲桿受一對大小相等,方向相反的力偶,力偶作用面是若在分析時(shí)取右段為脫離體，則由作用與反作用原理可知，右段在截面上的軸力與前述左段上的軸力數(shù)值相等而指向相反。當(dāng)然，同樣也可以從右段的平衡條件來確定軸力。對于壓桿，同樣可以通過上述過程求得其任一橫截面上的軸力。為了研究方便，給軸力規(guī)定一個(gè)正負(fù)號：拉為正，壓為負(fù)以上分析計(jì)算內(nèi)力的方法，稱為截面法。其步驟如下：(1)假想沿所求內(nèi)力的截面將構(gòu)件分為兩部分。(2)取其中任一部分為研究對象，并畫其受力圖。(3)列研究對象的平衡方程，并求解內(nèi)力。若在分析時(shí)取右段為脫離體，則由作用與反作用原理可知，右段在截工程力學(xué)課程總復(fù)習(xí)選編課件構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性（）A、只與材料的力學(xué)性質(zhì)有關(guān) B、只與構(gòu)件的形狀尺寸有關(guān)C、與二者都有關(guān) D、與二者都無關(guān)在研究拉伸與壓縮應(yīng)力應(yīng)變時(shí)，我們把桿件單位長度的絕對變形稱為（）A、應(yīng)力B、線應(yīng)變C、變形D、正應(yīng)力構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性（）在研究拉伸與壓縮應(yīng)力應(yīng)變【例】已知階梯形直桿受力如圖所示，材料的彈性模量

，桿各段的橫截面面積分別為AAB=ABC=1500mm2，ACD=1000mm2。要求：(1)作軸力圖；(2)計(jì)算桿的總伸長量；(3)計(jì)算每段的線應(yīng)變【例】已知階梯形直桿受力如圖所示，材料的彈性模量 解：(1)畫軸力圖。因?yàn)樵贏、B、C、D處都有集中力作用，所以AB、BC和CD三段桿的軸力各不相同。應(yīng)用截面法得軸力圖如圖所示。(2)求桿的總伸長量。因?yàn)闂U各段軸力不等，且橫截面面積也不完全相同，因而必須分段計(jì)算各段的變形，然后求和。各段桿的軸向變形分別為解：桿的總伸長量為（3）求各段的線應(yīng)變。（+）（-）桿的總伸長量為（+）（-）扭轉(zhuǎn)變形是指桿件受到大小相等,方向相反且作用平面垂直于桿件軸線的力偶作用,使桿件的橫截面繞軸線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。圓桿各橫截面繞桿的軸線作相對轉(zhuǎn)動(dòng)受力特點(diǎn)：圓截面直桿受到一對大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面垂直于桿軸線的外力偶作用（矢量與軸線一致）變形特點(diǎn)：Me

Me

工程中主要承受扭轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為“軸”，實(shí)際構(gòu)件工作時(shí)除發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形外，還常伴隨有彎曲、拉壓等其他變形形式。扭轉(zhuǎn)變形是指桿件受到大小相等,方向相反且作用平面垂直右手定則：右手四指內(nèi)屈，與扭矩轉(zhuǎn)向相同，則拇指的指向表示扭矩矢的方向，若扭矩矢方向與截面外法線相同，規(guī)定扭矩為正，反之為負(fù)。扭矩符號規(guī)定：mITImIITmITImIIT右手定則：右手四指內(nèi)屈，與扭矩轉(zhuǎn)向相同，則拇指的指向表示扭矩例：一傳動(dòng)軸如圖，轉(zhuǎn)速n=300r/min；主動(dòng)輪輸入的功率P1=500kW，三個(gè)從動(dòng)輪輸出的功率分別為：P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW。試作軸的扭矩圖。例：一傳動(dòng)軸如圖，轉(zhuǎn)速n=300r/min；主動(dòng)輪首先必須計(jì)算作用在各輪上的外力偶矩解：221133M1

M2

M3

M4

ABCD首先必須計(jì)算作用在各輪上的外力偶矩解：221133M1M2分別計(jì)算各段的扭矩221133M1

M2

M3

M4

ABCDT111xM2AT2AM2

BM3

22xT333DM4

x分別計(jì)算各段的扭矩221133M1M2M3M4ABC扭矩圖Tmax=9.56kN·m在CA段內(nèi)M1

M2

M3

M4

ABCD4.789.566.37T圖(kN·m)扭矩圖Tmax=9.56kN·m梁----工程結(jié)構(gòu)中常用的一類構(gòu)件---以彎曲為主要變形當(dāng)構(gòu)件其受到垂直于軸線的橫向外力或縱向平面內(nèi)外力偶的作用時(shí)，其軸線變形后成為曲線，這種變形即為彎曲變形。它們承受的荷載都垂直于構(gòu)件，使其軸線由原來的直線變成曲線。材料的強(qiáng)度破壞有兩種類型；在沒有明顯塑性變形情況下的脆性斷裂；產(chǎn)生顯著塑性變形而喪失工作能力的塑性屈服。梁----工程結(jié)構(gòu)中常用的一類構(gòu)件---以彎曲為主要變形材料昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓，望盡天涯路。衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。眾里尋他千百度。驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。王國維：古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界：人生的境界昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓，望盡天涯路。王國維：古今之成大事業(yè)許多時(shí)候，別人的幸福也許正是自己的墳?zāi)埂ＴS多時(shí)候，別人的幸福也許正是自己的墳?zāi)?。許多時(shí)候，我們不是跌倒在自己的缺點(diǎn)上，而是跌倒在自己的優(yōu)勢上，因?yàn)槿秉c(diǎn)常常給我們以提醒，而優(yōu)勢常常使我們忘乎所以。許多時(shí)候，我們不是跌倒在自己的缺點(diǎn)上，而是跌倒在自己的優(yōu)勢上成功的最佳目標(biāo)不是最有價(jià)值的那個(gè)，而是最有可能實(shí)現(xiàn)的那個(gè)。成功的最佳目標(biāo)不是最有價(jià)值的那個(gè)，而是最有可能實(shí)現(xiàn)的那個(gè)。人生的意義讀書，不是為了拿文憑、升官或發(fā)財(cái)，而是成為一個(gè)有溫度懂情趣會(huì)思考的人。人生的意義讀書，不是為了拿文憑、升官或發(fā)財(cái)，而是成為一個(gè)有溫大學(xué)將賦予你足夠的時(shí)間和實(shí)踐去認(rèn)真思考怎樣的人生才是有意義的人生；大學(xué)將重新樹立你的價(jià)值觀、人生觀、世界觀。大學(xué)將賦予你足夠的時(shí)間和實(shí)踐去認(rèn)真思考怎樣的人生才是有意義的懂得再好的大學(xué)也有渣子，再爛的大學(xué)也能出人才。不是大學(xué)決定你未來，而是在什么樣的大學(xué)，什么樣的環(huán)境，你都知道你要成為哪種人。懂得再好的大學(xué)也有渣子，再爛的大學(xué)也能出人才。不是大學(xué)決定你附言只有經(jīng)過地獄般的磨煉，才能煉出創(chuàng)造天堂的力量；只有流過血的手指，才能彈出世間的絕唱；只有在暴風(fēng)雨中搏擊過，才能有豪邁的飛翔！------泰戈?duì)?/p>