工程力学重点知识总结(整理).pptx
工程力学知识点全集总结
工程力学知识点全集总结一、力的作用1. 力的概念力是物体相互作用的结果，可以改变物体的运动状态或形状。
力的大小用力的大小和方向来描述，通常用矢量表示。
2. 力的分类根据力的性质，力可以分为接触力和非接触力两种。
根据力的性质和作用对象的不同，可以将力分为压力、拉力、剪切力、弹性力、重力等不同类型的力。
3. 力的合成与分解多个力共同作用在物体上时，可以将它们的效果看作是一个力的合成。
而反之，一个力也可以根据其方向和大小，被分解为若干个分力。
4. 力的平衡当物体受到多个力的作用时，如果这些力的合力为零，则称物体处于力的平衡状态。
5. 力的矩力的矩是力的大小与作用点到物体某一点的距离的乘积，力矩的方向垂直于力的方向和力臂的方向。
物体在力的作用下发生转动，与力的大小、方向以及力臂的长度有关。
6. 自由体图自由体图是指将某个物体从其他物体中分离出来，然后在自由体上画出受到的所有力的作用线，用以分析物体所受力的平衡情况。
二、刚体静力学1. 刚体的概念刚体是指在受力作用下，形状和尺寸不发生改变的物体。
刚体的转动可以分为平移和转动两种。
2. 刚体的平衡条件刚体的平衡条件包括平衡的外力条件和平衡的力矩条件。
当刚体受到多个力的作用时，这些力的合力为零，力矩的合力矩也为零时，刚体处于平衡状态。
3. 简支梁的受力分析简支梁是指两端支持固定并能够转动的梁，在受力作用下会产生弯曲和剪切。
可以利用简支梁受力分析的原理，对梁在受力作用下的受力和变形进行研究。
4. 梁的受力分析在工程实践中，梁的受力分析是非常重要的。
在不同受力条件下，梁的受力分析方法会有所不同。
通常会用到力学平衡、力学方程等知识来分析和计算梁的受力情况。
5. 摩擦力摩擦力是指物体在相对运动或相对静止的过程中，由于接触面间的不规则性而产生的力。
摩擦力的大小和方向与接触面的性质、力的大小和方向等因素有关。
6. 斜面上的力学问题斜面上的力学问题是工程力学中的一个常见问题，包括斜面上的物体受力情况、斜面上的滑动、斜面上的加速度等内容。
工程力学重点知识总结
工程力学第一章在该刚体内前后任意移动, 而不改变它对该刚体的作用。
I白比味 在空间的位移不受任何限 H曰*的制的物体称为自由体。
2. 非自由体：位移受到限制的物体称为非自由体。
3•约束由周围物体所构成的、限制非自由体位移的釦生、、亠" 注意： 物体向约束所限制的方向有运动趋势时，就会有约束力•另外，有约束，不一定有约束力4:讨论约束主要是分析，有哪些约束力？约束力的方向是？最终要确定约 束力的大小和方向。
5:柔性约束，约束力的数目为 1方向离开约束物体。
光滑接触面约束，约 束数目1。
注意：□接触面为两个面时，约束力为分布的同向平行力系， 可用其合理表示。
②若一物体以尖点与另一个物体接触，可将尖点是为小圆 弧。
再者，一般考虑物体的自重，忽略杆的自重，除非题目要求考虑。
光滑圆柱铰链约束：01固定铰支座（直杆是被约束物体），约束力数目为2;推论（力在刚体上的可传性）作用于刚体的力， 其作用点可以沿作用线或对非自曲体的某些位移起限制作用Q中间铰约束按合力讨论，有一个约束力，方向未知：安分力讨论，有两个约束力，方向可以假设(正交) 注意：销钉和杆直接接触传递力，杆和杆之间不直接传递力。
O3可动铰支座仅限制物体在垂直与接触面方向的移动。
约束力数目为1 向心推力轴承，约束力数目为2;止推轴承有三个约束力强调：无约束的方向一定没有约束力!平面约束:(1)柔性约束：有一个约束力，离开物体;(2)光滑接触面(线、点)约束:有一个约束力，指向物体;(3)光滑BI柱较链约束扎固定餃支座约束:有两个正交约束力,方向可以假设;B.中间较约束：有两个正交约束力，方向可以假设;G可动较支座或辗轴约束：有一个约束力，方向可以假设；空间约束：(1)空间球较约束：有三个正交约束力，方向可以假设；(2)向心轴承约束：有两个正交约束力，方向可以假设；(3)向心推力轴承约束：有三个正交约束力,方向可以假设；第二章矢量表达式：R = F i+F2+F. + F4= ^Y ii-↑结论：力在某轴上的投影，等于力的模乘以力与该轴正向间夹角的余弦审平面汇交力系平衡问题的解题步專:K选取研究对象；2.画受力3.列平衡方程，求解未知力。
工程力学复习知识点
一、静力学1.静力学基本概念（1）刚体刚体：形状大小都要考虑的，在任何受力情况下体内任意两点之间的距离始终保持不变的物体。
在静力学中，所研究的物体都是指刚体。
所以，静力学也叫刚体静力学。
（2）力力是物体之间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态改变（外效应）和形状发生改变（内效应）。
在理论力学中仅讨论力的外效应，不讨论力的内效应。
力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点，因此力是定位矢量，它符合矢量运算法则。
力系：作用在研究对象上的一群力。
等效力系：两个力系作用于同一物体，若作用效应相同，则此两个力系互为等效力系。
（3）平衡物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。
（4）静力学公理公理1（二力平衡公理）作用在同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件为等大、反向、共线。
公理2（加减平衡力系公理）在任一力系中加上或减去一个或多个平衡力系，不改变原力系对刚体的外效应。
推论（力的可传性原理）作用于刚体的力可沿其作用线移至杆体内任意点，而不改变它对刚体的效应。
在理论力学中的力是滑移矢量，仍符合矢量运算法则。
因此，力对刚体的作用效应取决于力的作用线、方向和大小。
公理3（力的平行四边形法则）作用于同一作用点的两个力，可以按平行四边形法则合成。
推论（三力平衡汇交定理）当刚体受三个力作用而平衡时，若其中任何两个力的作用线相交于一点，则其余一个力的作用线必交于同一点，且三个力的作用线在同一个平面内。
公理4（作用与反作用定律）两个物体间相互作用力同时存在，且等大、反向、共线，分别作用在这两个物体上。
公理5（刚化原理）如变形物体在已知力系作用下处于平衡状态，则将此物体转换成刚体，其平衡状态不变。
可见，刚体静力学的平衡条件对变形体成平衡是必要的，但不一定是充分的。
（5）约束和约束力1）约束：阻碍物体自由运动的限制条件。
约束是以物体相互接触的方式构成的。
2）约束力：约束对物体的作用。
约束力的方向总与约束限制物体的运动方向相反。
工程力学重点总结
工程力学重点总结第一章静力学基本概念和公理受力图一、刚体刚体是指在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
平衡指物体相对于惯性参考系处于静止或作匀速直线运动。
二、静力学公理1.力的平行四边形法则：作用在物体上同一点的两个力可以合成为仍作用于该点的一个合力，合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线矢量确定。
2.二力平衡条件：作用在同一刚体上的两个力使刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力的大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上。
3.加减平衡力系原理：作用于刚体的任何一个力系中，加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原来力系对刚体的作用。
1）力的可传性原理：作用在刚体上某点的力可沿其作用线移动到该刚体内的任意一点，而不改变该力对刚体的作用。
2）三力平衡汇交定理：作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇于一点，则此三个力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。
4.作用与反作用定律：两个物体间相互作用的力，即作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线重合，并分别作用在两个物体上。
5.刚化原理：变形体在某一力系作用下处于平衡状态时，如假想将其刚化为刚体，则其平衡状态保持不变。
三、约束和约束反力约束分为柔索约束、光滑面约束、光滑圆柱铰链约束和链杆约束。
约束反力通过不同的连接点和接触面，方向和指向也有所不同。
四、受力分析和受力图选取研究对象，画出研究对象所受的全部主动力和约束反力，表示研究对象受力的简明图形称为受力图。
第二章平面汇交力系一、平面汇交力系合成和平衡的几何法平面汇交力系是指所有力的作用平面相交于一点的力系。
对于平面汇交力系，可以用几何法进行合成和平衡分析。
本文介绍了力学中的几个重要概念和方法。
首先，力多边形法则是一种通过折线和矢量的几何作图法，用于求解平面汇交力系的合力。
其必要充分条件是力多边形自行封闭。
其次，力的分解与投影是力学中常用的方法之一。
工程力学重点
1、物体系统平衡问题； 2、速度、加速度分析问题； 3、组合变形
总复习
提醒
1、带着作图工具和计算器； 2、计算题需作图旳必须作图； 3、做题环节要规范。
总复习
总复习
6、拉伸（压缩）与弯曲旳组合 横截面旳最大拉压正应力
F M
AW
当外力作用线与杆旳轴线平行但不重叠时，将引起 轴向拉伸（压缩）和平面弯曲两种基本变形。也称为 偏心拉（压）——单向应力状态。
总复习
7、弯曲与扭转旳组合 用内力表达旳圆杆弯曲和扭转组合变形强度条件
r3
1 W
r4
1 W
M 2 T 2 [ ] M 2 0.75T 2 [ ]
总复习
第6章 扭转
1、切应力互等定理
2、剪切胡克定律
G
3、外力偶矩
Pk
Pk
总复习
4、扭矩图旳画法 5、圆轴扭转时旳应力和强度条件
T
I p
max
TR IP
T IP
T Wt
R
max
T Wt
[ ]
(1) 切应力分布规律
(2) 抗扭截面系数旳计算
(3) 低碳钢圆轴扭转破坏是沿横截面剪切破坏，铸铁圆轴 扭转破坏是沿与轴线成45º旳斜面被拉断。
(3) 两个强度指标： s及b。
(4) 两个塑性指标：
l l 100%
l
A A 100%
A
(5)几种材料拉伸时旳力学性能比较。
总复习
5、交变应力和疲劳破坏旳概念。 6、剪切与挤压旳实用计算 (1) 注意有两个剪切面旳双剪对剪力旳影响。
(2) 剪切计算面积为实际受剪面积；挤压面计算面积，如挤 压面是平面，按实际挤压面积计算。当挤压面为曲面时 取挤压面在挤压力方向旳投影面积。对挤压面为半圆柱 面，如铆钉等，其挤压计算面积为直径乘被连接件厚度： d×t 。
工程力学第1章静力学基本概念与物体的受力图(共71张精选PPT)
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
1.1 基本概念
1.2 力矩与力偶
1.3 约束与约束反力 1.4 物体的受力图
思考与练习
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
1.1 基 本 概 念
1.1.1 力的概念 力是物体间相互的机械作用。物体间相互的机械作用大致可分为
两类:一类是物体直接接触的作用，另一类是场的作用。这种作用使 物体的运动状态或形状尺寸发生改变。物体运动状态的改变称为力的 外效应或运动效应，物体形状尺寸的改变称为力的内效应或变形效应。
MＯ(F)=Fh=150×320=48 000 N·mm=48 N·m 在(b)种情况下，支点O到力F作用线的垂直距离h=l cos30°， 力F 使锤柄绕O点顺时针转动，则力F对O MＯ(F)=-Fh=-150×320×cos30°=-41 568 N·mm=-41.568 N·m
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
可见，力的作用点对刚体来说已不是决定力作用效应的要素。因此，作 用于刚体上的力的三要素是力的大小、方向和作用线。
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
F A
B ＝A
F B
图 1.5
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
性质三
作用于物体上同一点的两个力可以合成为一个合力，合力的作 用点仍在该点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行 四边形的对角线来确定，如图1.6(a)所示。其矢量表达式为
标轴x、y上的单位矢量。
如图1.2所示，由力F的起点A和终点B分别作x轴的垂线， 垂足分
别为a、b，线段ab冠以适当的正负号称为力F在x轴上的投影，用Fx表
示，即
Fx=±ab
工程力学知识点总结
作用力和反作用力大小相等、方向相反、作 用在同一直线上。
牛顿第二定律
物体加速度与作用力成正比，与质量成反比。
应用
分析物体的运动状态、求解作用力的大小和 方向。
动量矩定理和动能定理
动量矩定理
刚体转动动量矩的变化 等于作用力矩与时间的 乘积。
动能定理
物体动能的变化等于合 外力所做的功。
应用
摩擦力与摩擦定律
详细描述：摩擦力是阻碍物体相对运动的力， 其方向与物体相对运动方向相反。
详细描述：摩擦定律指出滑动摩擦力的大小与接触面 的粗糙程度和正压力有关，而与接触面的面积无关。
总结词：摩擦力 总结词：摩擦定律
03 材料力学
材料的基本性质
弹性与塑性
材料在外力作用下发生形变，外力消失后恢复原状的性质 称为弹性；而外力作用后材料发生不可逆的形变，即塑性。
通过优化设计方法，寻求最优的结构 设计方案，以满足性能要求和降低成 本。
弹性力学基础
弹性力学基本方程
包括平衡方程、几何方程和物理方程，用于 描述弹性体的位移、应变和应力等。
弹性力学问题分类
根据问题的边界条件和载荷类型，将弹性力 学问题分为静力学问题和动力学问题。
弹性力学问题的求解方法
包括解析法和数值法，如有限元法、有限差 分法和边界元法等。
总结词
力的作用线
详细描述
力的作用线是连接力作用点与受力点的假想直线， 它决定了力的方向和大小。
总结词
力的平行四边形法则
详细描述
两个力合成时，以这两个力为邻边构成01
总结词：力的合成
02
详细描述：力的合成是通过求两个或多个力的合力来简化问题的方法。
3
加速度描述
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2Байду номын сангаас
学海无 涯
力矩矢量的方向按右手螺旋法则确定； 合力对某点之矩等于个分力对该点
之矩之和。
力偶矩方向的规定：
3
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注意：画受力示意图时，如果有两个以上的杆件，就应该取出分离提，否则 就错了。
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第三章
注意：在平面中，力对点的矩是标量；在空间中，力对点的矩是矢量。 直角坐标系中重心的坐标公式：
、
材料力学
第四章
杆件的强度不仅与材料有关，与杆件的横截面的面积也有关。
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第五章
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第六章 扭矩符号的判断根据右手螺旋法则。
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○2中间铰约束 按合力讨论，有一个约束力，方向未知:安分力讨论，有 两 个约束力，方向可以假设（正交） 注意：销钉和杆直接接触传递力，杆 和杆之间不直接传递力。○3 可动铰支座 仅限制物体在垂直与接触面方向 的移动。约束力数目为 1。 向心推力轴承，约束力数目为 2；止推轴承有三个约束力。
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工程力学
第一章
3.约束
注意： 另外，有约束，不一定有约束力。 4：讨论约束主要是分析，有哪些约束力？约束力的方向是？最终要确定约 束力的大小和方向。 5：柔性约束,约束力的数目为 1，方向离开约束物体。光滑接触面约束，约 束数目 1。 注意：○1接触面为两个面时，约束力为分布的同向平行力系， 可用其合理表示。○2若一物体以尖点与另一个物体接触，可将尖点是为小圆 弧。再者，一般考虑物体的自重，忽略杆的自重，除非题目要求考虑。 光滑圆柱铰链约束：○1固定铰支座（直杆是被约束物体），约束力数目为 2;