工程力学公式总结

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工程力学公式整理

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工程力学公式整理工程力学(Engineering Mechanics)是一门研究力学原理在工程中的应用的学科。

它主要研究物体在受力作用下的运动和变形规律。

在工程学中,力学公式是进行分析和计算的基础。

下面是一些常见的工程力学公式整理。

1.力的合成与分解公式:力的合成公式:F = √(F₁² + F₂² + 2F₁F₂cosθ)力的分解公式:F₁ = Fcosθ, F₂ = Fsinθ其中,F为施于物体的合力,F₁、F₂为分解后的力,θ为施力与横坐标方向的夹角。

2.矩形截面惯性矩和抗弯应力公式:惯性矩公式:I=(b*h³)/12抗弯应力公式:σ=(M*y)/I其中,b和h分别为矩形截面的宽度和高度,I为截面的惯性矩,M 为弯矩,y为截面内其中一点的纵坐标。

3.应力和变形的关系公式:胡克定律公式:σ=Ee弹性模量公式:E=(F/A)/(ΔL/L₀)其中,σ为应力,E为弹性模量,F为受力,A为受力面积,ΔL为长度变化量,L₀为初始长度。

4.摩擦力公式:滑动摩擦力公式:F=μN滚动摩擦力公式:F=RμN其中,F为摩擦力,μ为摩擦系数,N为垂直于接触面的力,R为滚动半径。

5.动量和能量守恒公式:动量守恒公式:m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'动能公式:K = (1/2)mv²其中,m为物体的质量,v为物体的速度,v'为受撞物体的速度。

6.应力和应变的关系公式:杨氏模量公式:E=(σ/ε)横向收缩率公式:μ=-(ε₁/ε₂)泊松比公式:μ=-(ε₁/ε₂)其中,E为杨氏模量,σ为应力,ε为应变,μ为泊松比,ε₁为纵向应变,ε₂为横向应变。

这些力学公式是工程力学中常用的基本公式,用于解决各种工程问题。

通过运用这些公式,我们可以计算结构的受力情况、变形情况,进行力学分析和设计,保证工程的稳定性和安全性。

当然,工程力学的应用还远不止于此,还包括静力学、动力学、流体力学等等。

工程力学公式

工程力学公式

轴向拉伸与压缩正应力ζ=F N/A正应变ε=Δl/l (无量纲)l/EA EA为抗拉(压)刚度胡克定律Δl=FNζ=Eε E为弹性模量泊松比ν=【ε’/ε】横向比纵向刚度条件:Δl=Fl/EA <=[Δl] 或δ<=[δ]N先计算每段的轴力,每段的Δl加起来即为总的Δl注意节点是位移 P151拉压超静定:1按照约束的性质画出杆件或节点的受力图2根据静力平衡列出所有独立的方程3画出杆件或杆系节点的变形-位移图4根据变形几何关系图建立变形几何关系方程,建立补充方程5将胡可定律带入变形几何方程,/得到解题需要的补充方程6独立方程与补充方程联立,求的所有的约束力剪切1剪切胡克定律η=GγG~MPa为剪切弹性模量,γ为切应变(无量纲)2 G=E/2(1+ν)ν泊松比3剪切与挤压实例校核铆钉的剪切强度单剪(两层板)η=Fs/As =F/A F为一个方向的拉力双剪(三层板)η=Fs/As =F/nA n整块板上所有的铆钉校核铆钉的挤压强度挤压ζc=Fc/Acζc=Fc/nAc=F/ntd n为对称轴一侧的铆钉数校核板(主板、盖板)的抗拉强度ζ=F/A=F/t(b-nd)<<[ζ] n 为危险截面上的铆钉数1外力偶矩:T=9550 N k / n ( N k~kw,n~r/min)2扭矩Mn = T (Mn~N*m) 判断方向,右手螺旋定则,向外为正,内为负3扭矩图4切应变、剪切角γ= θ*ρ(θ为单位扭转角)5切应力:ηρ=G*γρ=Gρθ扭转角公式:dψ=Mdx/GIp6θ=Mn/G*Ip 刚度校核公式Ip~mm4 极惯性矩, 与截面形状有关,GIp 抗扭刚度,θ~rad/m7ηmax=Mn/Wp=Mnρ/Ip 强度校核公式Wp~mm3抗扭截面模量,与截面形状有关8 Ip 和Wp 的计算:实心圆截面: Wp = ПD3/16 Ip = ПD4/32空心圆截面:Wp = ПD3(1-α4)/16 Ip = ПD4(1-α4)/32薄壁圆截面:Wp = 2Пr02t r=D/2=D/2 Ip = 2Пr3t9 扭转角θ= Mn*l/G*Ip (l为杆长)θ~rad/m10 自由扭转截面周边的切应力方向与周边平行,角点出切应力为0ηmax=Mn/αhb2 长边中点处θ=Mn/βGhb3 b为短边,h为长边,αβ为相关系数无论是扭转强度,还是扭转刚度,圆形截面比正方形截面要好。

工程力学常用公式

工程力学常用公式

工程力学常用公式3、伸长率:* 1。

%断面收缩率: 字100%5、扭转切应力表达式:^,最大切应力:maxTP RW p , d 44I P ”(1),W P d'(1 4),强度校核: 16max TmaxW P[]6、单位扭转角:d—,刚度校核:maxTmax[], 长度为1dx Gl pGI P的一段轴两截面之间的相对扭转角證,扭转外力偶的计算公式: Me 9549P(KWLn(r/m in )8平面应力状态下斜截面应力的一般公式:最大切应力max -'' - ( x y )22,最大正应力方位2 Y 21、轴向拉压杆件截面正应力 牛,强度校核max2、轴向拉压杆件变形IFi Ni l i 4、胡克定律: E ,泊松比:,剪切胡克定律:G7、薄壁圆管的扭转切应力:T 2 R 29、 x yx ycos22 2 xsin 2-sin 2 x cos2平面应力状态三个主应力:II「( x 2y)2X, ''' 01、100%tan2 0 2xx y10、第三和第四强度理论: r3 X 24 2, r4211、平面弯曲杆件正应力:M ,截面上下对称时,MW Z矩形的惯性矩表达式:I Z兽圆形的惯性矩表达式:I ZV(1 644)矩形的抗扭截面系数:W Z £圆形的抗扭截面系数:W Z 4)13、平面弯曲杆件横截面上的最大切应力:F s S max* zmaxbi z14、平面弯曲杆件的强度校核:(1)弯曲正应力tmax [t ], cmaxc](2)弯曲切应力max [](3)第三类危险点:第三和第四强度理论 16、( 1)轴向载荷与横向载荷联合作用强度: ()FN M maxmax (min 丿15、平面弯曲杆件刚度校核:叠加法 严 [f], max [](2)偏心拉伸(偏心压缩):max ( min)A(3)弯扭变形杆件的强度计算:工程力学常用公式伸长率: F N ; A ;FA ;泊松比E 2(1 ),l bI 0l 0100%,断面收缩率:A o A b A 02、扭转: { M }N gm9549 {P}kW ,{ n} r/ min,W p max TW p,3、4、ddxTGIP,TloGI P弯曲:MdxEl应力状态:MET Z,MyIT,maxMy maxIlMW zd 2wdx2MEIM , xdx)dx CxEIx sin2i2cos 2;x y )22tg2 o拉压强度条件:max(F N)[\ 八/max L扭转强度条件:max(T)[]W p扭转刚度条件:(T)max []GI P梁的弯曲强度条件M maxmaxW.梁弯曲的刚度条件:V V max[]-欧拉公式:F c r -2EIl2,2Ecr 2柔度:-惯性半径:max(min][],maxi x y2max,max . [](丿max [],I zi'■ A。

工程力学公式总结

工程力学公式总结

工程力学公式总结工程力学是一门研究力的作用和分析物体行为的学科。

在工程领域中,掌握力学公式是非常重要的,它能够帮助工程师们预测和解决各种问题。

本文将对一些常用的工程力学公式进行总结。

I. 静力学公式1. 牛顿第一定律:物体的速度保持恒定,除非受到外力的作用。

这个公式可以用来解释一些静力学问题,比如一个静止的物体如果没有受到外力的作用,将保持静止。

2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。

F = ma这个公式是力学中最重要的公式之一,能够解释物体运动的原因。

它表明,当作用力增加时,物体的加速度也会增加;而物体的质量越大,加速度越小。

3. 牛顿第三定律:对于每一个作用力,都存在一个等大、方向相反的反作用力。

这个公式可以解释为什么两个物体之间的力是相互作用的。

例如,当一个物体推另一个物体时,另一个物体也会推回来。

II. 动力学公式1. 动量定理:物体所受的总冲量等于物体的动量变化率。

FΔt = Δmv这个公式可以解释为什么用力撞击物体会改变物体的速度。

它表明,当物体受到一个力的作用时,物体的动量会发生变化。

2. 动能定理:物体的动能变化等于物体所受的净外力沿位移方向所做的功。

ΔKE = W这个公式可以解释为什么物体受到加速度时会增加它的动能。

它表示,当物体受到外力的作用并移动时,物体的动能将发生变化。

III. 应力与变形公式1. 应力应变关系:应力与应变成正比。

σ = Eε这个公式描述了材料受到应力时的变形情况。

E是材料的弹性模量,σ是应力,ε是应变。

2. 杨氏模量:刚度的度量。

E = σ/ε这个公式描述了材料在受到应力时的应变情况。

杨氏模量越大,材料越坚硬。

IV. 力矩与力的关系1. 力矩公式:力矩等于力与力臂的乘积。

M = Fd这个公式用来计算物体受到力的转动效应。

力矩等于力乘以力臂的长度。

2. 力的平衡公式:力的矢量和为零。

ΣF = 0这个公式用来解决物体处于平衡状态下的力的平衡问题。

工程力学常用公式

工程力学常用公式

公式:、轴向拉压杆件截面正应力NF A σ=,强度校核max []σσ≤、轴向拉压杆件变形Ni i i F l l EA ∆=∑、伸长率:1100%l l l δ-=⨯断面收缩率:1100%A A A ψ-=⨯、胡克定律:E σε=,泊松比:'ευε=-,剪切胡克定律:G τγ=、扭转切应力表达式:TI ρρτρ=,最大切应力:max P P T T R I W τ==,44(1)32P d I πα=-,34(1)16P d W πα=-,强度校核:maxmax []PT W ττ=≤、单位扭转角:P d Tdx GI ϕθ==,刚度校核:max max []P T GI θθ=≤,长度为 的一段轴两截面之间的相对扭转角P TlGI ϕ=,扭转外力偶的计算公式:()(/min)9549KW r p Me n =、薄壁圆管的扭转切应力:202T R τπδ=、平面应力状态下斜截面应力的一般公式:cos 2sin 222x yx yx ασσσσσατα+-=+-,sin 2cos 22x yx ασστατα-=+、平面应力状态三个主应力:'2x yσσσ+=+''2x yσσσ+='''0σ=最大切应力max '''2σστ-=±=,最大正应力方位02tan 2x x yτασσ=--、第三和第四强度理论:3r σ=4r σ= 、平面弯曲杆件正应力:Z My I σ=,截面上下对称时,Z MW σ=矩形的惯性矩表达式:312Z bh I =圆形的惯性矩表达式:44(1)64Z d I πα=- 矩形的抗扭截面系数:26Z bh W =,圆形的抗扭截面系数:34(1)32Z d W πα=-、平面弯曲杆件横截面上的最大切应力:max max *S z SZ F S FK bI A τ==、平面弯曲杆件的强度校核:( )弯曲正应力max []t t σσ≤,max []c c σσ≤( )弯曲切应力max []ττ≤( )第三类危险点:第三和第四强度理论、平面弯曲杆件刚度校核:叠加法max []w wl l ≤,max []θθ≤、( )轴向载荷与横向载荷联合作用强度:maxmax min ()N Z F M A W σσ=±( )偏心拉伸 偏心压缩 :max min ()N Z F F A W δσσ=±( )弯扭变形杆件的强度计算:3[]r Z σσ==4[]r Zσσ==≤。

工程力学公式+微积分公式+高等数学公式汇总

工程力学公式+微积分公式+高等数学公式汇总

公式:1、轴向拉压杆件截面正应力N F Aσ=,强度校核max []σσ≤2、轴向拉压杆件变形Ni i iF l l EA ∆=∑3、伸长率:1100%l l l δ-=⨯断面收缩率:1100%A A Aψ-=⨯ 4、胡克定律:E σε=,泊松比:'ευε=-,剪切胡克定律:G τγ= 5、扭转切应力表达式:TI ρρτρ=,最大切应力:max P PT T R I W τ==,44(1)32P d I πα=-,34(1)16P d W πα=-,强度校核:maxmax []PT W ττ=≤ 6、单位扭转角:Pd Tdx GI ϕθ==,刚度校核:max max []PT GI θθ=≤,长度为l 的一段轴两截面之间的相对扭转角PTl GI ϕ=,扭转外力偶的计算公式:()(/min)9549KW r p Me n =7、薄壁圆管的扭转切应力:202T R τπδ=8、平面应力状态下斜截面应力的一般公式:cos 2sin 222x yx yx ασσσσσατα+-=+-,sin 2cos 22x yx ασστατα-=+9、平面应力状态三个主应力:'2x yσσσ+=+,''2x yσσσ+=,'''0σ=最大切应力max '''2σστ-=±=,最大正应力方位02tan 2x x yτασσ=--10、第三和第四强度理论:3r σ=,4r σ= 11、平面弯曲杆件正应力:ZMy I σ=,截面上下对称时,ZM W σ=矩形的惯性矩表达式:312Z bh I =圆形的惯性矩表达式:44(1)64Z d I πα=-矩形的抗扭截面系数:26Z bh W =,圆形的抗扭截面系数:34(1)32Zd W πα=-13、平面弯曲杆件横截面上的最大切应力:max max *S z SZ F S FK bI Aτ==14、平面弯曲杆件的强度校核:(1)弯曲正应力max []t t σσ≤,max []c c σσ≤ (2)弯曲切应力max []ττ≤(3)第三类危险点:第三和第四强度理论 15、平面弯曲杆件刚度校核:叠加法max []w wl l≤,max []θθ≤ 16、(1)轴向载荷与横向载荷联合作用强度: maxmax min ()N ZF M A W σσ=±(2)偏心拉伸(偏心压缩):max min ()N ZF F A W δσσ=±(3)弯扭变形杆件的强度计算:有关高等数学计算过程中所涉及到的数学公式(集锦)一、0101101lim 0n n n m m x m a n m b a x a x a n m b x b x b n m--→∞⎧=⎪⎪+++⎪=<⎨+++⎪∞>⎪⎪⎩(系数不为0的情况)二、重要公式(1)0sin lim1x xx→= (2)()10lim 1x x x e →+= (3))1n a o >= (4)1n = (5)limarctan 2x x π→∞=(6)lim tan 2x arc x π→-∞=-(7)limarccot 0x x →∞= (8)lim arccot x x π→-∞= (9)lim 0x x e →-∞=(10)lim x x e →+∞=∞ (11)0lim 1xx x +→= 三、下列常用等价无穷小关系(0x →)四、导数的四则运算法则 五、基本导数公式⑴()0c '= ⑵1x x μμμ-=⑶()sin cos x x '=⑷()cos sin x x '=- ⑸()2tan sec x x '= ⑹()2cot csc x x '=-⑺()sec sec tan x x x '=⋅ ⑻()csc csc cot x x x '=-⋅ ⑼()x x e e '= ⑽()ln x x a a a '= ⑾()1ln x x'=⑿()1log ln x a x a '=⒀()arcsin x '= ⒁()arccos x '= ⒂()21arctan 1x x '=+ ⒃()21arccot 1x x '=-+⒄()1x '=⒅'=六、高阶导数的运算法则 (1)()()()()()()()n n n u x v x u x v x ±=±⎡⎤⎣⎦ (2)()()()()n n cu x cu x =⎡⎤⎣⎦(3)()()()()n n nu ax b a uax b +=+⎡⎤⎣⎦(4)()()()()()()()0nn n k k k n k u x v x c u x v x -=⋅=⎡⎤⎣⎦∑ 七、基本初等函数的n 阶导数公式 (1)()()!n nxn = (2)()()n ax b n ax b e a e ++=⋅ (3)()()ln n x x n a a a =(4)()()sin sin 2n n ax b a ax b n π⎛⎫+=++⋅⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭(5) ()()cos cos 2n n ax b a ax b n π⎛⎫+=++⋅⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭(6)()()()11!1n n nn a n ax b ax b +⋅⎛⎫=- ⎪+⎝⎭+ (7) ()()()()()11!ln 1n n n na n axb ax b -⋅-+=-⎡⎤⎣⎦+八、微分公式与微分运算法则⑴()0d c = ⑵()1d x x dx μμμ-= ⑶()sin cos d x xdx = ⑷()cos sin dx xdx =- ⑸()2tan sec d x xdx = ⑹()2cot csc d x xdx =-⑺()sec sec tan d x x xdx =⋅ ⑻()csc csc cot d x x xdx =-⋅⑼()x x d e e dx = ⑽()ln x x d a a adx = ⑾()1ln d x dx x=⑿()1logln x a d dx x a =⒀()arcsin d x =⒁()arccos d x = ⒂()21arctan 1d x dx x =+ ⒃()21arccot 1d x dx x=-+ 九、微分运算法则⑴()du v du dv ±=±⑵()dcu cdu =⑶()d uv vdu udv =+ ⑷2u vdu udvd v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭十、基本积分公式⑴kdx kx c =+⎰ ⑵11x x dx c μμμ+=++⎰ ⑶ln dxx c x=+⎰ ⑷ln xxa a dx c a=+⎰ ⑸x x e dx e c =+⎰ ⑹cos sin xdx x c =+⎰ ⑺sin cos xdx x c =-+⎰ ⑻221sec tan cos dx xdx x c x==+⎰⎰ ⑼221csc cot sin xdx x c x ==-+⎰⎰ ⑽21arctan 1dx x c x =++⎰⑾arcsin x c =+十一、下列常用凑微分公式积分型换元公式十二、补充下面几个积分公式 十三、分部积分法公式 ⑴形如n axx e dx ⎰,令n u x =,ax dv e dx =形如sin n x xdx ⎰令n u x =,sin dv xdx = 形如cos n x xdx ⎰令n u x =,cos dv xdx =⑵形如arctan n x xdx ⎰,令arctan u x =,n dv x dx = 形如ln n x xdx ⎰,令ln u x =,n dv x dx =⑶形如sin ax e xdx ⎰,cos ax e xdx ⎰令,sin ,cos ax u e x x =均可。

工程力学公式大全-精选.pdf

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wmax l
[ w] , l
max
[]
16、( 1)轴向载荷与横向载荷联合作用强度:
max ( min )
FN
M ห้องสมุดไป่ตู้ax
A WZ
( 2)偏心拉伸 (偏心压缩 ): max ( min ) FN F A WZ
( 3)弯扭变形杆件的强度计算:
r3
1 M 2 T2
1
M y2
M
2 z
T2
[]
WZ
WZ
r4
1 M 2 0.75T 2
6
32
13、 平面弯曲杆件横截面上的最大切应力:
max
FS S * zmax
K FS
bI Z
A
14、 平面弯曲杆件的强度校核: ( 1)弯曲正应力 t max [ t ] , cmax [ c ]
( 2)弯曲切应力 max [ ] ( 3)第三类危险点:第三和第四强度理论
15、 平面弯曲杆件刚度校核:叠加法
R
, IP
I
IP
WP
d4 (1
32
4) ,
WP
d3 (1
4 ) ,强度校核: max Tmax [ ]
16
WP
6、单位扭转角:
d dx
T
,刚度校核: max
GI P
T max
GI P
[ ] ,长度为 l 的一段轴两截
面之间的相对扭转角
Tl
,扭转外力偶的计算公式:
GI P
Me 9549 p( KW ) n( r /min)
tan 2 0
10、 第三和第四强度理论: 11、 平面弯曲杆件正应力:
r3
2 4 2 , r4

工程力学(静力学与材料力学)公式整理

工程力学(静力学与材料力学)公式整理

平面一般力系的平衡方程■ IFLm r∑ F=O (力平衡)投影方程J Z=I«简写I 工Ffo ---- ►2 ∑ F=Ot=l力矩(平衡〉方程Σ ^O(F i)=O J Σ^O(F)=O■ Σ平衢方程的”'二矩式” Y ∑ MΛ(^)=θ仙两点的连线不能垂直于耳.∑ M B(F)—O「Σ X, (HM)平衝方程的三矩式”YΣ¼(F)=O ABC^-点的不英线L ∑ M^F)=(}E:弹性(柿氏)4**胡克定律∆w=Illn —∖x→9 AX正应变①校垓强度:∕τnu LX ≤ [σ]② 截面设计[步十Q ]=八啬 ③ 许可载荷:①皿=今≤Q] l=〉 ∕7v < A [σ]OMM ⅛⅛⅛ σ= IinIg〈7 = O ⅛⅛JiΔ/1 FJ σ = Eε正应变:/”E Ai 正应变轴向拉压杆件的强度条件F.(强度设计准则)σ=(川)≤[crl InaJC V λ 71TlaXIA4、泊松比(攻横向变形系数)1=—(TEV =切应力以绕研究对象顺时 针转为正,逆时针转为负JI 1τ^τ^PV 柱体半径。

圆半径;D :外圆半径 扭转强度条件: f ∙=金^兰M ] ①校核强度:q≡< =冷汙冬[门②设计截面尺寸:Fr Z 如LJt1叮③计算许可義荷:M nlM "卩;[打手螺旋法则 y 左=Qd^"CtV\羊任长上老相艮寸扌玄⅛ ⅛i单位:P 掾或MP i l (怕斯卡或兆帕)IPa=IN∕πι2-Fτrd'KX_* PP p—32鼻尸厂-~ 1 <⅛空心柱:Jr ^P4(l-α4)f P — P 32 1% "Af(Ow→o Λ√4实心柱:dCL ——D单位长度的相对扭转角TIGfP—扭转刚度寻島§7-2剪力方程与肆方程⅞X’lllllllHIIIIl ⅜lll,il∣π≡^MfIMf JkdzZrrTr_ L I 丨Tl車:在集中力偶M 作用处M 图突变(从左向右,谴顺时■针方向的力偶向上突变,喪变量为M)。

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刚体 力的三要素:大小、方向、作用点静力学公理:1力的平行四边形法则2二力平衡条件3加减平衡力系原理(1)力的可传性原理(2)三力平衡汇交定理4作用与反作用定律约束:柔索约束;光滑面约束;光滑圆柱(圆柱、固定铰链、向心轴承、辊轴支座);链杆约束(二力杆) 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:力系的合力等于零。

平面汇交力系平衡几何条件:力多边形自行封闭合力投影定理合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和。

它表明了合力与分力在同一坐标轴投影时投影量之间的关系。

平面汇交力系平衡条件:∑F ix =0;∑F iy =0。

2个独立平衡方程 第三章 力矩 平面力偶系力矩M 0(F)=±Fh(逆时针为正) 合力矩定理:平面汇交力系的合力对平面上任一点力矩,等于力系中各分力对与同一点力矩的代数和。

Mo(F )=Mo(F1)+Mo(F 2)+...+Mo(F n)=∑Mo(F ) 力偶;由大小相等,方向相反,而作用线不重合的两个平行力组成的力系称为力偶 力偶矩M =±Fd(逆时针为正)力偶的性质:性质1 力偶既无合力,也不能和一个力平衡,力偶只能用力偶来平衡。

性质2 力偶对其作用面内任一点之矩恒为常数,且等于力偶矩,与矩心的位置无关。

性质3 力偶可在其作用面内任意转移,而不改变它对刚体的作用效果。

性质4 只要保持力偶矩的大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短, 而不改变其对刚体的作用效果。

平面力偶系平衡条件是合力偶矩等于零。

第四章 平面任意力系力的平移定理:将力从物体上的一个作用点,移动到另外一点上,额外加上一个力偶矩,其大小等于这个力乘以2点距离,方向为移动后的力与移动前力的反向力形成的力偶的反方向平面力向力系一点简化可得到一个作用在简化中心的主矢量和一个作用于原平面内的主矩,主矢量等于原力系中各力的矢量和,而主矩等于原力系中各力对点之矩的代数和。

平面任意力系平衡条件:∑F ix =0;∑F iy =0,∑M 0(Fi)=0。

3个独立方程 平面平行力系平衡条件:∑F iy =0,∑M 0(Fi)=02个独立方程摩擦,阻止两物体接触表面发生切向相互滑动或滚动的现象。

静摩擦力,若两相互接触且相互挤压,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”。

动摩擦力,两物体相对运动时的摩擦力。

重心是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成质点的重力的合力都通过的那一点。

第五章 空间力系P53 空间力系平衡条件:6个方程。

空间平行力系:3个方程 影响构件持久极限的主要因素:构件尺寸外形和表面质量。

质点的运动:点的速度dtds v =,加速度:切向加速度dtdva =τ,速度大小变化;法向加速度ρ2v a n=,速度方向变化,加速度22na a a +=τ刚体的基本运动角速度dtd ϕω=,角加速度dtd ωα=,角速度n πω2=(n 是转速,r/s)转动刚体内各点的速度ωR v =,加速度2ωατR a R a n ==,质心运动定理:e F ma ∑=转动定理z z M J ∑=α,转动惯量:圆环2mR J z =;圆盘2/2mR J z =:细杆12/2ml J z=。

平行轴定理2`md J J z z +=动能定理平动刚体动能22m v T =;转动刚体动能22ωz J T =弹性力的功动能定理)(22221δδ-=c A =-12T T 所有内力、外力的总功,对刚体来说内力作功为0。

材料力学的基本概念对变形固体所做的基本假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。

截面法、应力 P109杆件变形的基本形式:拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲 轴向拉伸与压缩正应力][σσ≤=AF N 许用应力(强度条件),n o/][σσ= 轴向拉压变形:线应变l l∆=ε,胡克定律EA l F l E N =∆=或εσ,E 是材料拉压弹性模量,EA 是材料抗拉压刚度,横向线应变μεε-=`,μ是泊松比剪切实用计算:切应力均匀分布][ττ≤=AF S许用切应力,o ττ=][ 挤压实用计算:挤压应力均匀分布][bs bsbsbs A F σσ≤=许用挤压应力,对圆柱形挤压面dl A bs =,d 是圆直径,l 是圆柱高度。

扭转传动轴扭转外力偶矩)(9550m N npM ⋅=,p 是功率,n 是转速(r/min ) 扭矩T ,从左端看,顺时针外力偶矩产生正扭矩T=M 0扭转切应力pp W TR I T ==/maxσ,极惯性矩I p ,抗扭截面系数W p :圆形163234D W D I p p ππ==,,空心圆轴)(44132απ-=D I p ,)(43116απ-=D W p α=d/D 扭转强度条件][maxmax ττ≤=p W T许用切应力扭转角pGI Tl =ϕ(弧度),GI p :截面的抗扭刚度支座形式:活动铰支座 固定铰 固定端 梁的典型形式 简支梁 悬臂梁 外伸梁 剪力F s 、弯矩M剪力F s 、弯矩M 与均衡力q 的关系中性层、材料在弯曲过程中,外层受拉伸,内层受挤压,在其断面上必然会有一个既不受拉,又不受压的过渡层,应力几乎等于零,这个过渡层称为材料的中性层。

中性轴:在平面弯曲和斜弯曲情形下,横截面与应力平面的交线上各点的正应力值均为零,这条交线称为中性轴。

最大正应力ZZ W MI My ==max maxσ,I Z 是惯性矩,W Z 是抗弯截面系数:矩形61223bh W bh I Z Z ==,:圆形326434d W d I Z Zππ==,;空心圆截面)1(32)1(644344απαπ-=-=d W d I Z Z,弯曲正应力强度计算][maxσσ≤许用弯曲正应力提高弯曲强度的措施:提高材料强度,增大梁的截面高度,宽度等,其中增大高度最有效 第十七章 弯曲变形挠度v 、转角θ 叠加法求梁的变形 P176表17-1 (8)(9) 第十八章组合变形弯曲+扭转:横向力使轴弯曲,弯矩是M ;转动力使轴扭转,扭矩是T 。

第三强度理论][1223σσ≤+=T M W Zr ;第四强度理论][75.01224σσ≤+=T M W Zr压杆的柔度il μλ=,惯性半径AI i =,杆长为l ,μ是长度因数1细长杆p λλ≤,欧拉公式22λπσE cr =;2中长杆p S λλλ<<,直线公式λσb a cr -=;3粗短杆S λλ≤,强度公式S cr σσ= 疲劳破坏,循环特征maxminσσ=r :r =-1,对称循环交变应力;r =0,脉动循环;r =1,静应力。

公式:1、轴向拉压杆件截面正应力NF Aσ=,强度校核max[]σσ≤2、轴向拉压杆件变形Ni iiF l l EA ∆=∑3、伸长率:1100%l l l δ-=⨯断面收缩率:1100%A A Aψ-=⨯ 4、扭转切应力表达式:T I ρρτρ=,最大切应力:max P P T TR I W τ==,44(1)32P d I πα=-,34(1)16P d W πα=-,强度校核:maxmax []PT W ττ=≤ 6、单位扭转角:Pd Tdx GI ϕθ==,刚度校核:max max[]PT GI θθ=≤,长度为l 的一段轴两截面之间的相对扭转角PTlGI ϕ=,扭转外力偶的计算公式:()(/min)9549KW r p Me n =7、薄壁圆管的扭转切应力:202T R τπδ=8、平面应力状态下斜截面应力的一般公式:cos 2sin 222x yx yx ασσσσσατα+-=+-,sin 2cos 22x yx ασστατα-=+9、平面应力状态三个主应力:22'()22x yx yxσσσσστ+-=++,22''()22x yx yxσσσσστ+-=-+,'''0σ=最大切应力22max'''()22x yxσσσσττ--=±=±+,最大正应力方位02tan 2x x yτασσ=--10、第三和第四强度理论:2234r σστ=+,2243r σστ=+11、平面弯曲杆件正应力:Z My I σ=,截面上下对称时,ZMW σ=矩形的惯性矩表达式:312Z bh I =圆形的惯性矩表达式:44(1)64Z d I πα=- 矩形的抗扭截面系数:26Z bh W =,圆形的抗扭截面系数:34(1)32Zd W πα=-13、平面弯曲杆件横截面上的最大切应力:max max*S z SZ F S FK bI Aτ==14、平面弯曲杆件的强度校核:(1)弯曲正应力max []t t σσ≤,max []c c σσ≤(2)弯曲切应力max[]ττ≤(3)第三类危险点:第三和第四强度理论15、平面弯曲杆件刚度校核:叠加法max []w wl l≤,max []θθ≤ 16、(1)轴向载荷与横向载荷联合作用强度: maxmax min ()N ZF M A W σσ=±(2)偏心拉伸(偏心压缩):max min ()N ZF F A W δσσ=±(3)弯扭变形杆件的强度计算:22222311[]r y z Z ZM T M M T W W σσ=+=++≤222224110.750.75[]r y z ZZM T M M T W W σσ=+=++≤。

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