10工工《工程力学》知识要点
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。
工程力学的基础知识点总结
工程力学的基础知识点总结工程力学的基础知识点主要包括以下内容：1.向量的基本概念向量是工程力学中经常使用的重要概念。
向量有大小和方向，可以用箭头来表示，箭头的长度表示向量的大小，箭头的方向表示向量的方向。
向量的加法和减法等运算也是工程力学中需要掌握的重要概念。
此外，向量的分解、合成和共线向量等也是工程力学中常见的概念。
2.力的基本概念力是工程力学的基本概念之一。
力是物体之间的相互作用，可以改变物体的状态和形状。
力的大小和方向可以用向量来表示。
在工程力学中，力可以分为内力和外力。
内力是物体内部分子间的相互作用力，外力是物体外部其他物体施加在物体上的作用力。
力的平行四边形定律、力矩和力偶等也是工程力学中需要掌握的重要概念。
3.受力分析受力分析是工程力学中非常重要的内容。
在受力分析中，需要观察物体受到的外力和内力，然后通过受力平衡条件和动力学原理等来分析物体的受力情况。
受力分析可以帮助工程师设计合理的结构，确保结构的稳定和安全。
4.平衡条件在静力学中，平衡条件是非常重要的内容。
平衡条件包括平衡点的概念和平衡方程的建立等。
平衡条件在工程力学中应用广泛，可以帮助工程师设计合理的结构和确定结构的安全系数。
5.应力和应变应力和应变是材料力学中的重要概念。
应力是单位面积上的力，可以用力和面积的比值来表示。
应变是物体在受力作用下的形变量，也可以用长度变化量与长度的比值来表示。
6.拉力和压力拉力和压力是工程力学中重要的概念。
拉力是物体两端受到的拉伸力，压力是物体受到的挤压力。
拉力和压力是材料在受力作用下的重要表现形式，可以帮助工程师设计合理的材料和结构。
7.刚度和强度刚度和强度是材料力学中的重要概念。
刚度是材料受力后发生形变的能力，强度是材料抵抗破坏的能力。
刚度和强度是工程师设计材料和结构时需要考虑的重要因素。
8.弹性、塑性和断裂弹性、塑性和断裂是材料力学中的重要现象。
弹性是材料在受力作用下可以恢复原状的能力，塑性是材料在受力作用下会产生永久形变的能力，断裂是材料在受力作用下会发生破裂的现象。
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。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结第0章1.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。
2.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。
3.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1.静力学：研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。
2.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。
3.投影：在直角坐标系中：投影的绝对值 ＝ 分力的大小；分力的方向与坐标轴一致时投影 为正；反之，为负。
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。
5.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）6.力矩：度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。
()O M 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。
7.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。
工程力学基础知识点归纳总结
工程力学基础知识点归纳总结工程力学那可真是一门超级有趣又很有用的学科呢！今天就来和大家好好归纳总结一下它的基础知识点。
一、静力学。
静力学主要研究物体在力系作用下的平衡规律。
1. 力的概念。
力啊，它是物体间的相互作用。
你想啊，就像你推桌子，你给桌子一个力，桌子呢，也会给你一个反作用力。
这个力有大小、方向和作用点这三个要素，少了哪个都不行哦。
比如说，你用10牛的力去推桌子的角，和用5牛的力推桌子的中间，那效果肯定不一样呀。
2. 力的合成与分解。
这就像是把几个小伙伴的力量合起来，或者把一个大力量分成几个小力量。
平行四边形法则是个很厉害的方法呢。
比如说有两个力，像两个小伙伴拉一个东西，我们就可以用平行四边形法则把它们合成一个合力。
反过来，一个力也可以分解成不同方向的分力，就像把一个人的力量分成不同方向去做不同的事。
3. 刚体的概念。
刚体就是那种在力的作用下，形状和大小都不会改变的物体。
这有点像超级坚固的钢铁侠，不管怎么受力，都不会变形。
在静力学里研究刚体的平衡可重要啦。
4. 平衡方程。
物体平衡的时候，它受到的力要满足一定的方程。
比如说在平面汇交力系中，力在x轴和y轴上的投影的代数和都得是零呢。
这就像是一群小伙伴拔河，两边的力量要是不平衡，那绳子就会动起来，只有两边力量相等了，绳子才会静止，这就是平衡的状态。
二、材料力学。
材料力学就开始研究材料在力的作用下的性能啦。
1. 拉伸和压缩。
材料在受到拉力或者压力的时候，会有不同的表现。
像橡皮筋，你拉它的时候，它就会变长，这就是拉伸。
而像柱子，承受上面的重量，就是受到压缩。
材料在拉伸和压缩的时候，有个很重要的概念叫应力。
应力就像是材料内部每个小部分承受的压力或者拉力的平均情况。
2. 剪切。
剪切力就像是剪刀剪东西时的力。
想象一下你剪一张纸，纸的两边受到相反方向的力，这就是剪切力啦。
材料在剪切力作用下也有它自己的特性，比如说它能承受多大的剪切力才会被剪断。
3. 扭转。
工程力学知识点
工程力学知识点工程力学是研究物体在受力作用下产生的运动、变形和力学特性的科学。
以下是关于工程力学的几个重要知识点。
1.力的平衡：力的平衡是指物体受到的所有外力之和为零时，物体处于力的平衡状态。
物体在力的平衡下不会发生运动或变形。
力的平衡有三个条件：合力为零、合力矩为零和合力与合力矩均为零。
2.刚体：刚体是指物体在受力作用下不发生形状和体积的变化的物体。
刚体的运动可以用刚体的质心和角速度来描述。
刚体力学研究刚体受力作用下的平衡、运动和力学性质。
3.静力学：静力学是研究物体在受力作用下保持静止的力学分支。
静力学主要研究物体受力平衡的条件、力矩和力的分解。
静力学的应用包括悬挂物体的稳定性分析、静力平衡的判断等。
4.受力分析：受力分析是研究物体受到外力作用下的力的分解和合成。
力的分解是将一个力分解为两个或多个分力的过程，可以简化受力的计算和分析。
力的合成是将两个或多个力合成为一个合力的过程，可以描述多个力对物体的合成作用。
5.弹簧的力学性质：弹簧是一种可以储存和释放弹性势能的器件，常用于衡量力的大小和测量压力或拉力。
弹簧的力学性质主要包括胡克定律、弹簧的切线刚度和拉伸和压缩弹簧的伸长量计算等。
6.摩擦力：摩擦力是两个物体表面相互接触时产生的一种力，会阻碍物体间的相对运动。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指在物体相对静止时作用于物体间的力，动摩擦力是指在物体相对运动时作用于物体间的力。
7.应力和应变：应力是实力单位面积上的作用，是描述物体抵抗外力的能力的物理量。
应变是物体由于受外力作用而发生形变的程度。
应力和应变之间有线性关系，可以通过杨氏定律计算。
总而言之，工程力学是工程学的基础科学，研究物体在受力作用下的力学性质和运动规律。
掌握这些重要的工程力学知识点能够帮助我们理解和解决与工程相关的问题。
(完整word版)工程力学重点总结
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P7 约束：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。
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静力学 公理
常见约束 与约束反 力
受力分析 及受力图
第一章 静力学公理与物体受力分析
力和力系的概念 刚体的概念 平衡的概念 约束与约束反力的概念 外力与内力的概念
公理 1 力的平行四边形法则 公理 2 两力平衡公理 公理 3 加减平衡力系公理 公理 4 作用和反作用公理 公理 5 刚化原理
推论 1 力的可传性 推论 2 三力平衡汇交
标
v
v
v
法
加
大小
速
a
a
2 x
a
2 y
a
2 z
x2 y2 z2
度 方向
cos(a, i) ax , cos(a, j) ay , cos(a, k) az
a
a
a
运动方程
s = f (t)
速度
自
然
大小
法
v ds s dt
a
a2
a
2 n
加 方向 速 度
切向加速度
法向加速度
tan a / an
cos2
2
sin 2
l FNl EA
当α=0°时， max
当α=45°时，
max
2
当α=90°时， 0
纵向线应变： E
横向线应变： E
1．线性阶段 σp，σe 2．屈服阶段 σs 3．硬化阶段 σb 4． 颈缩阶段
max
FN,m a x A
[ ]
1．强度校核 2．截面选择 3．计算许可载荷
平
平衡条件
力多边形自行封闭
平
衡
面
平衡方程
ΣF=0
汇
交
力
力 系
的
Fx Fcos
投
Fy Fcos Fsin
影
解
合力大小
析
合
法
成
合力方向
平衡条件 平 衡
平衡方程
FR FRx2 FRy2 ( Fxi)2 ( Fyi)2
cos(FR , i)
F
xi
FR
cos(FR , j)
F yi
FR
7
力线平移定理
作用于刚体的力 F，可以平移至同一刚体的任一点 B，但必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力 F 对 于平移点 B 之矩
主矢
F’R=ΣFi
主矩 简 化
F’R=0
MO=ΣMO(Fi) ) MO=0：力系平衡
MO≠0：合力偶，这时主矩与简化中心的位置无关
F’R≠0
MO=0：合力，其作用线通过简化中心
＝ dv d 2 s
a dt dt 2
an
v2
第六章 刚体的基本运动
7
刚体的 平移
特征 简化
刚体平移时，其上各点的轨迹形状相同且彼此平行； 在每一瞬时，各点具有相同的速度和加速度
刚体的平移可归结为体内任一点的运动问题
转动方程
f (t)
角速度
d dt
刚
体
角加速度
的
d dt
7
拉压杆的线应变
拉压杆横截面上 的应力
拉压杆斜截面上 的应力
胡克定理 泊松比
低碳钢拉伸时的 力学性质 拉压杆的强度条 件 拉压杆强度计算 的类型 许用应力 剪切强度条件 挤压强度条件
纵向线应变： l l
横向线应变： d d
FN
A
正负号：伸长为正 缩短为负
max
FN m ax A
p cos
定
转动
轴
刚体
速度
转
上任
动
一点
v r
切向加速度aBiblioteka dv dtRR
的速 度和 加速 度
加
速
法向加速度
度
an
v2
R 2
加速度
大小：a a 2 an2 R 2 4
方向：
arctan
a an
arctan
2
运动特征 变速运动 匀速运动 匀变速运动
点的曲线运动与刚体定轴转动的比较
点的曲线运动
r r(t) v r a v r
基变
本形
假 设
固 体
的
内力
应力 应变 轴力
第十二章 轴向拉伸和压缩
强度 刚度 稳定性
拉压 剪切 扭转 弯曲
受力特点 变形特点
连续性 均匀性 各向同性
研究内力的方法
截面法：截、代、平
与截面垂直的分量 正应力σ
与截面相切的分量 切应力τ
应力的特征
线应变ε 切应变γ
正负号：拉力为正 压力为负
轴力图
判断危险截面
MO≠0，且 F’R ⊥MO：合力，FR =F’R 其作用线距简化中心 d MO FR
平衡条件
平 衡
平 衡 方 程
F’R=0，MO=0 平面一般力系
平面平行力系 平面汇交力系 平面力偶系
ΣFx=0 ，ΣFy=0，ΣMO(F)=0 = ΣMA(F)=0，ΣMB(F)=0，ΣFx=0
ΣMA(F)=0,ΣMB(F)=0,ΣMC(F)=0
ΣFy=0，Mo(F)=0 （Fi∥Y 轴） 或：MA(F)=0， MB(F)=0
MΣAF(xF=)0=0，，ΣFy=0
MO=0
静滑动摩擦力 滑 动
最大静滑动摩擦力 摩 擦
摩擦角
0≤Ff≤Ff.max Ff.max =fsFN fs ＝tanψf
方向均与相对滑动 趋势方向相反
第五章 点的运动学
7
运动方程 矢 量
塑性材料：[σ]=σs/ns 或 [σ]=σp0.2/ns 脆性材料：[σ]=σb/nb
FS [ ] A
bs
Fb d
[ bs ]
7
基本概念 剪切胡克定理 外力偶矩换算 扭矩图 扭转切应力
扭转强度条件 扭转刚度条件 扭转强度、刚度 计算的类型 相对扭转角 单位长度扭转角
ΣF=0
ΣFx=0 ，ΣFy=0
力 偶
平
面
力
偶
合
系
成
平 衡
力矩 力偶矩 力偶矩的要素 力偶的等效定理
MO（F）=±Fh 方向：逆时针为正，顺时针为负
M=±Fd
力偶矩的大小和转向
在平面内的两个力偶，如果力偶 矩相等，则两力偶彼此等效
合力偶矩的大小 平衡条件
M=ΣMi ΣM=0
平衡方程
ΣMi=0
第三章 平面一般力系
速度 法
r = r(t) v dr r
dt
加速度
a dv r dt
运动方程
x f1(t)，y f2 (t)，z f3(t)
直
大小 速
v
v
2 x
v
2 y
v
2 z
dx 2 dy 2 dz 2 dt dt dt
角
度
坐
方向
cos(v, i) vx , cos(v, j) vy , cos(v, k) vz
定理
柔性体约束 光滑面约束 光滑铰链约束 辊轴支座约束
各约束反力的画法
画受力图步 骤及要点
确定研究对象 取分离体 画主动力和约束反力 只画外力，不画内力 注意作用力和反作用力之间的关系
7
第二章 平面汇交力系和平面力偶系
合力大小 合
FR=ΣF，力多边形的封闭边
成
几
合力方向
从力多边形的始端指向终端
何
法
刚体定轴转动
f (t)
s s0 vt
v v0 a t s s0 v0t a t 2 / 2 v 2 v02 2a (s s0 )
0 t
0 t
0 0t t 2 / 2
2
2 0
2 (
0 )
7
需构
满件
足 的 要 求
正 常 工 作
形杆 式件
变 形 的 基 本