工程力学基础知识
大学工程力学重点知识点总结—期末考试、考研必备!!
工程力学重点总结—期末考试、考研必备！！第一章静力学的基本概念和公理受力图一、刚体P2刚体：在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素：大小、方向、作用点。
平衡：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改点的一个合力，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1、柔索约束：柔索只能承受拉力，只能阻碍物体沿着柔索伸长的方向运动，故约束反力通过柔索与物体的连接点，方位沿柔索本身，指向背离物体。
2、光滑面约束：约束反力通过接触点，沿接触面在接触点的公法线，并指向物体，即约束反力为压力。
3、光滑圆柱铰链约束：①圆柱、②固定铰链、③向心轴承：通过圆孔中心或轴心，方向不定的力，可正交分解为两个方向、大小不定的力；④辊轴支座：垂直于支撑面，通过圆孔中心，方向不定。
4、链杆约束（二力杆）：工程中将仅在两端通过光滑铰链与其他物体连接，中间又不受力作用的直杆或曲杆称为连杆或二力杆，当连杆仅受两铰链的约束力作用而处于平衡时，这两个约束反力必定大小相等、方向相反、沿着两端铰链中心的连线作用，具体指向待定。
工程力学知识点详细总结
工程力学知识点详细总结工程力学是研究物体受力和变形规律的学科，它是工程学的基础学科之一。
在工程实践中，我们经常需要对结构物体的力学特性进行分析和计算，以保证结构的安全可靠。
因此，工程力学的理论和方法在工程设计和施工中起着不可替代的作用。
本文以静力学、动力学和固体力学为主要内容，详细总结了工程力学的相关知识点。
一、静力学1.力的概念和分类力是引起物体产生加速度的原因，根据力的性质和来源可以将力分为接触力和场力。
接触力是通过物体的静止接触面传递的力，包括摩擦力、正压力和剪切力等；场力是由物体之间的相互作用所产生的力，包括重力、电磁力和引力等。
2.受力分析受力分析是研究物体受力情况的一种分析方法，通过分析物体受力的大小、方向和作用点，可以确定物体的平衡条件和受力状态。
在受力分析中，可以应用力矩平衡、受力图和自由体图等方法来分析物体的受力情况。
3.力的合成和分解力的合成和分解是将若干个力按照一定规律合成为一个合力，或者将一个力分解为若干个分力的方法。
通过力的合成和分解，可以简化受力分析的过程，求解物体的受力情况。
4.平衡条件平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
根据平衡的要求，可以得出物体的平衡条件，包括受力平衡和力矩平衡。
在分析物体的平衡条件时，可以应用力的合成和分解、力矩平衡等方法进行求解。
5.杆件受力分析杆件受力分析是研究杆件受力情况的一种分析方法，通过分析杆件受力的大小、方向和作用点，可以确定杆件的受力状态。
在杆件受力分析中，可以应用正压力、拉力和剪力等概念进行求解。
6.梁的受力分析梁是一种常见的结构构件，受到外部加载作用时会产生弯曲变形。
梁的受力分析是研究梁受力情况的一种分析方法，通过分析梁受到的弯矩和剪力的分布规律，可以确定梁的受力状态。
在梁的受力分析中，可以应用梁的静力平衡和弯矩方程等方法进行求解。
7.静力学原理静力学原理是研究物体力学特性的基本原理，包括牛顿定律、平衡条件和力的合成分解定理等。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结工程力学是一门研究物体受力、变形以及力学性质的学科。
它是工程学的基础学科之一，广泛应用于工程设计、结构分析和材料力学等领域。
在本文中，我将对工程力学的一些重要知识点进行总结，希望能够帮助读者更好地理解和应用工程力学的原理和方法。
第一部分：力的基本概念和平衡条件力是工程力学的核心概念之一，它可以引起物体的形状和运动发生变化。
在工程力学中，力的三要素是大小、方向和作用点。
力的大小可以用矢量表示，它的方向可以用箭头表示，作用点是力所作用的物体上的一点。
对于一个物体的平衡条件，有三种可能：静力平衡、动力平衡和稳定平衡。
静力平衡是指物体在受到多个力的作用下，力的合力为零，物体处于静止状态。
动力平衡是指物体在受到多个力的作用下，力的合力不为零，物体处于运动状态。
稳定平衡是指物体在受到微小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态。
第二部分：受力分析和结构受力受力分析是工程力学的基础，它通过分析物体所受到的外力和内力，来确定物体的运动状态和受力情况。
在受力分析中，我们常常使用自由体图和受力分解的方法来求解受力问题。
自由体图是指将物体从结构中分离出来，在图上标识出所受到的外力和内力，便于分析和计算。
结构受力是工程力学的重要内容之一，它研究物体在受到外力作用下的变形和应力情况。
常见的结构受力包括轴力、剪力、弯矩和应力等。
轴力是指物体沿着轴线方向受到的拉力或压力，剪力是指物体内部两个相邻截面之间的力，弯矩是指物体在受力作用下发生的弯曲时所产生的力矩，应力是指物体受到的单位面积上的力。
第三部分：材料力学和变形性能材料力学是工程力学中的重要分支，它研究物体的材料在受力作用下的变形和破坏情况。
常见的材料力学知识点包括杨氏模量、屈服强度、伸长率和断裂韧性等。
杨氏模量是描述材料刚度的指标，它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
屈服强度是指材料在受到一定载荷后开始发生塑性变形的临界点。
伸长率是指材料在拉伸过程中的长度变化百分比，它可以反映材料的延展性能。
工程力学第一章静力学基础知识
§1-2 静力学公理
二、二力平衡公理（公理二）
作用于同一刚体
上的两个力，使刚体 平衡的必要且充分条 件是，这两个力的大 小相等，方向相反， 作用在同一条直线上。
二力平衡公理示意图
§1-2 静力学公理
二力平衡条件只适用于刚体。 二力等值、反向、共线是刚体平衡的必要与充分条件。 对于变形体，二力平衡条件只是必要的而非充分条件。
公理一与公理二的区别
§1-2 静力学公理
巧拆锈死螺母
该方法的力学原理是：
根据二力平衡公理，若在 锈死螺母的相对面作用一 对大小相等、方向相反的 平衡力（F，F′），螺栓与 螺母将保持平衡，确保螺 栓不会折断。
螺母受力分析
§1-2 静力学公理
三、加减平衡力系公理（公理三）
在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，并 不改变原力系对刚体的作用效果。
作用与反作用力示意图
§1-2 静力学公理
一、作用与反作用公理（公理一）
作用力与反作用力永远是 成对出现 已知作用力就可以知道反 作用力，两者总是同时存在， 又同时消失
作用力与反作用力
作用与反作用力示意图
§1-2 静力学公理
公理一的应用
人在划船离岸时，常把浆向岸上撑。这就 是利用了作用力与反作用力的原理。
§1-1 力与静力学模型
1．对物体的合理抽象与简化—刚体
刚体——在力的作用下形状和大小都保持不 变的物体。
简单地说，刚体就是在讨论问题时可以忽略由于受力而引起的形状和体积改变的理想模型。
§1-1 力与静力学模型
受力的木板可以抽象为刚体吗？
刚体
§1-1 力与静力学模型
2．对受力的合理抽象与简化——集中力与分布力
§1-3 约束与约束反力
工程力学基础知识单选题100道及答案
工程力学基础知识单选题100道及答案1. 力的三要素是（）。
A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案：A2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力（）。
A. 平衡B. 不平衡C. 可能平衡也可能不平衡D. 无法确定答案：A3. 作用在刚体上的力可沿其作用线（）作用点，而不改变该力对刚体的作用效应。
A. 任意移动B. 不能移动C. 只能平移D. 只能转动答案：A4. 约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向（）。
A. 相同B. 相反C. 垂直D. 成一定角度答案：B5. 光滑接触面约束的约束反力总是沿接触面的（）指向被约束物体。
A. 公法线B. 切线C. 任意方向D. 垂直方向答案：A6. 固定铰链支座的约束反力通常用（）表示。
A. 一个力B. 一个力偶C. 一对力D. 一对力偶答案：C7. 力偶对物体的作用效应取决于（）。
A. 力偶矩的大小B. 力偶的转向C. 力偶的作用平面D. 以上都是答案：D8. 力偶在（）的坐标轴上的投影之和为零。
A. 任意B. 正交C. 水平D. 垂直答案：A9. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案：C10. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案：B11. 平面任意力系向作用面内一点简化，一般可以得到一个主矢和一个主矩，当主矢和主矩都为零时，该力系（）。
A. 一定平衡B. 不一定平衡C. 无法确定D. 一定不平衡答案：A12. 材料力学的主要研究对象是（）。
A. 刚体B. 变形固体C. 流体D. 气体答案：B13. 杆件的四种基本变形是（）。
A. 拉伸、压缩、弯曲、扭转B. 拉伸、压缩、剪切、弯曲C. 拉伸、压缩、剪切、扭转D. 弯曲、扭转、剪切、挤压答案：C14. 轴向拉伸或压缩时，杆件横截面上的内力是（）。
考研工程力学知识点详解
考研工程力学知识点详解工程力学是一门研究物体静力学和运动学的力学学科，是理论力学的基础和应用科学。
对于准备参加考研的学生来说，了解工程力学的知识点是非常重要的。
本文将从力的概念、平衡条件、受力分析、杆件和梁的受力分析等方面进行详细讲解。
一、力的概念力是指物体之间相互作用的结果，其大小通常用牛顿（N）作为单位。
力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
力可以通过受力分析和力的合成与分解来进行研究。
二、平衡条件平衡条件是指物体在力的作用下不发生平移和旋转的状态。
根据平衡条件，可以将力分解为平行力和合力。
平行力的合力为零，合力的作用点位于物体的重心位置。
三、受力分析受力分析是工程力学中的重要内容，通过受力分析可以确定物体所受的各个力以及其大小和方向。
常见的受力分析方法包括自由体图和截面法。
自由体图是指将物体从整体中剥离出来，只考虑物体所受的外力和支反力，并画出力的方向和作用力的作用点。
通过解析力的平衡条件，可以求解出物体所受力的数值。
截面法是指将物体从切割面处截断，通过明确截面处的力和力矩，进而确定物体所受的各个力以及其大小和方向。
截面法在求解梁的受力分析中应用广泛。
四、杆件的受力分析杆件的受力分析是指对杆件所受的外力和支反力进行分析，通过平衡条件和受力分析，可以求解出杆件内部的应力和变形情况。
常见的杆件受力分析包括绳索的受力分析、杆的受力分析和梁的受力分析。
绳索的受力分析是指对绳索两端所受的力进行分析，根据平衡条件和受力分析，可以求解出绳索内部的张力和变形情况。
杆的受力分析是指对杆所受的外力和支反力进行分析，通过平衡条件和受力分析，可以求解出杆的内力、应力和变形情况。
梁的受力分析是指对梁所受的外力和支反力进行分析，通过平衡条件和受力分析，可以求解出梁的内力、应力和变形情况。
总结：本文介绍了工程力学中的一些重要知识点，包括力的概念、平衡条件、受力分析以及杆件的受力分析。
工程力学是一门重要的学科，对于准备参加考研的学生来说，掌握这些知识点是非常有必要的。
大一工程力学必背知识点
大一工程力学必背知识点工程力学是建筑、土木、机械等工程领域的基础学科，对于大一工程专业的学生来说，掌握一些必备的工程力学知识点是非常重要的。
本文将介绍大一工程力学的必背知识点，以帮助学生们更好地理解和掌握这门学科。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是工程力学的基础，主要包括三个定律：1. 第一定律：物体的非相对静止状态下会保持匀速直线运动或保持静止状态，除非有外力作用于其上。
2. 第二定律：物体的加速度与作用在其上的合力成正比，与物体的质量成反比。
力的大小等于物体质量乘以加速度。
3. 第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力大小相等、方向相反。
二、重力和重力加速度重力是地球对物体的吸引力，是地球质量所产生的结果。
重力加速度是地球表面上的自由下落物体的加速度，通常用g表示，其大小约等于9.8 m/s²。
三、静力学静力学是研究处于平衡状态的物体所受力学原理的一门学科。
其中的重要概念包括：1. 力矩：力矩描述力对物体产生旋转效果的能力，定义为力的大小与与力的作用线之间的距离的乘积。
2. 杠杆原理：杠杆原理描述了平衡条件下物体的力矩之和为零。
3. 平衡条件：物体处于平衡状态时，所有作用在物体上的力的合力为零，所有作用在物体上的力矩的合为零。
四、弹簧力学弹簧力学是研究弹性体受力变形和弹性体内部应力的一门学科。
其中的重要概念包括：1. 弹性力：当弹簧的变形不超过其弹性极限时，弹簧对物体施加的力与其变形成正比。
2. 胡克定律：胡克定律描述了线性弹簧的弹性力与弹簧的变形成正比的关系。
五、摩擦力学摩擦力学是研究物体之间相互接触时摩擦产生的力学学科。
其中的重要概念包括：1. 静摩擦力：静摩擦力是两个物体相对静止时产生的摩擦力，其大小不超过两个物体之间的正压力乘以静摩擦系数。
2. 动摩擦力：动摩擦力是两个物体相对运动时产生的摩擦力，其大小不超过两个物体之间的正压力乘以动摩擦系数。
以上列举的知识点是大一工程力学的必背知识点，对于工程专业的学生来说，熟练掌握这些知识对于解决实际工程问题至关重要。
第一章-工程力学知识【可修改文字】
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析 五、简单力系分析
1、平面汇交力系合成与平衡的几何法 平面汇交力系：各力的作用线位于同一平面内并且
汇交于同一点的力系，如图1-19。
图1-19 平面汇交力系
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
（1）平面汇交力系的合成的几何法 用平面四边形法则或力三角形法求两个共点力的合
图1-12 光滑接触面约束
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
（1）中间铰链约束，如图1-13 ：用中间铰链约束的 两物体都能绕接触点转动，两物体相互转动又相互制约。
约束反力的确定：其约束反力用过铰链中心两个大 小未知的正交分力来表示。
图1-13 中间铰链约束
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
（4）平面力偶系的简化与平衡： 1）作用在物体同一平面内的各力偶组成平面力偶系。 平面力偶系可以合成为一合力偶，此合力偶的力偶矩等 于力偶系中各力偶的力偶矩的代数和，即：M＝m1＋ m2＋…＋mn＝Σm； 2）平面力偶系平衡的必要与充分条件：平面力偶 系中所有各力偶的力偶矩的代数和等于零，即：Σm＝0。
（1）二力平衡公理：作用于刚体 上的两个力处于平衡的必要和充分条 件是：力的大小相等、方向相反、作 用于同一个物体同一直线上。矢量式 可表示为：F1=－F2，如图1-5。
图1-5 二力平衡条件
第一节 静力学的基本概念和物体受力分析
二力杆件（或二力体）：受两个力作用而平衡的杆件，
如图1-6。
F1
F2
（1）力对物体的作用效力 内效应：使物体发生变形的效
应。 注：静力学只考虑外效应。
（2）力的三要素：力的大小、方向、作用点。 （3）力是矢量（用一带箭头的线段表示）如图1-1表 示，单位为N或KN。
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工程力学基础知识
第1篇静力学
1、平面汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力等于零。
即：
F x 0, F y 0
2、平面汇交力系简化的依据是平行四边形法则。
3、平面汇交力系可列2个独立方程，求解2个未知量。
4、在平面问题中力对点之矩不仅与力的大小有关而且与矩心位置有关。
（方向：绕矩心逆正顺负）
5、合力矩定理：平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有分力对于该点之矩的代数和。
6、力和力偶是静力学的两个基本要素。
7、平面力偶系的合成结果是一个力偶，汇交力系的合成结果是一个力。
（注：力只能与力平衡；力偶只能与力偶平衡）
&平面力偶系平衡的充要条件是：力偶系中各力偶矩的代数和为
零。
即：M j 0
9、平面任意力系简化的依据是力线平移定理。
10、力线平移定理揭示了力与力偶的关系。
11、平面任意力系可列3个独立方程，求解3个未知量。
第2篇材料力学
1、杆件的四种基本变形：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲
2、为使杆件能正常工作应满足（三个考虑因素）：强度要求、刚度要求、稳定性要求。
3、材料力学对变形固体所做的四个基本假设：连续性假设、均匀性假设、
各向同性假设、小变形假设。
（1）校核:
max
11、拉压杆变形: 旦EA
4、求内力的方法为截面法。
轴向拉压部分
5、轴向拉压的受力特点：外力合力的作用线与杆的轴线重合。
轴向拉压的变形特点：杆件产生沿轴线方向的拉伸或压缩。
6、轴向拉压杆横截面上的内力为轴力（符号 F N），该力产生正应
力，公式为：与，其中A为横截面面积。
A
7、圣维南原理：应力分布只在力系作用区域附近有明显差别，在离开力系作用区域较远处，应力分布几乎均匀。
&低碳钢拉伸的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形（颈缩）阶段。
9、衡量材料塑性的指标：伸长率和断面收缩率。
10、拉压杆强度计算的三类问题：
max
（2）设计截面尺寸：A
（3）确定许可荷载：F A
扭转部分
12、扭转时外力偶矩的计算公式：M e 9549P k，其中R单位为kw，
n
n单位为r. min。
13、扭矩正负号判断：右手定则（具体见教材145页）。
14、切应力互等定理：单元体两个相互垂直的平面上的切应力成对存在，
且大小相等，同时指向或背离这两平面的交线。
24、矩形截面：l z 血 圆形截面：l z
-圆环截面：l z
16、圆周扭转切应力计算公式:
T TP
最大切应力计算公式: max
对于圆截面：^昔
d 3 16
对于圆环截面：山32
D 4 d 4 卫 1
32
W 0
4
16
17、圆轴扭转时的变形:
Tl
，表示相对扭转角
18、圆轴扭转的强度条件:
m ax
—[]
W
P
刚度条件:
max
T max []，表示单位扭转角
GI
P
15、在研究圆周扭转时切应力的计算公式及梁弯曲时正应力的计算
公式时应考虑：变形几何关系、物理关系、静力平衡关系。
其中 表示空心圆截面的内外径之比，即
弯曲部分
19、静定梁的三种基本形式: 简支梁、外伸梁、悬臂梁。
20、载荷分类：集中载荷、分布载荷、集中力偶。
21、梁弯曲时截面的内力有：剪力F s 和弯矩M ,其符号规定（见 教材106页）。
22、 控制截面：集中力、集中力偶作用点、分布载荷的起点和终点 处的横截面。
23、 平面图形对通过其形心轴的静矩等于零。
25
矩形截面：W z 竽圆形截面:
32 圆环截面W z 寻1
4
26、梁弯曲时的正应力计算:
My TT
M max
max
W
27、横力弯曲时梁横截面上的切应力:
*
F s S I z b
（各符号含义见教材198页）
29、 矩形截面最大切应力:
max
圆形截面最大切应力: max
工字型截面最大切应力:
max
A f
F
s
，其中A f 表示腹板的面积
最大切应力一般发生在中性轴上。
30、 控制梁弯曲强度的主要因素是弯曲正应力' 31、 提高梁强度的主要措施：
（1） 合理设计梁的截面
（2） 合理安排梁的载荷位置和支座的位置 （3） 采用变截面梁或等强度梁
32、梁的变形大小用挠度和转角表示。