静力学知识学习材料
结构力学最全知识点梳理及学习方法
结构力学最全知识点梳理及学习方法结构力学是工程领域的基础学科之一，主要研究物体在受力作用下的变形和破坏行为。
下面将对结构力学的知识点进行梳理，并提供一些学习方法。
1.静力学知识点：(1)力的分解与合成(2)平衡条件及对应的力矩平衡条件(3)杆件内力分析(4)支座反力的计算(5)重力中心和重力矩计算方法学习方法：静力学是结构力学的基础，要通过大量的练习加深对概念和公式的理解，并注重实际问题的应用。
2.应力学知识点：(1)应力的定义和类型（正应力、剪应力、主应力等）(2)应力的均衡方程(3)材料的本构关系（线性弹性、非线性弹性、塑性等）(4)薄壁压力容器的应力分析学习方法：应力学是结构力学的核心内容，要掌握应力的计算方法和不同材料的应力应变关系，需要多阅读教材和参考书籍，理解背后的物理原理，并进行大量的练习。
3.变形学知识点：(1)应变的定义和类型（线性应变、剪应变、工程应变等）(2)应变-位移关系(3)杆件弹性变形分析(4)杆件的刚度计算学习方法：变形学是结构力学的重要组成部分，要掌握应变的计算方法和杆件的变形规律，可以通过编程模拟杆件的变形过程或进行实验验证。
4.强度计算知识点：(1)材料的强度和安全系数(2)拉压杆件的强度计算(3)梁的强度计算(4)刚结构的强度计算5.破坏学知识点：(1)破坏形态（拉伸、压缩、剪切、扭转等）(2)材料的断裂特性和疲劳破坏(3)结构的失效分析(4)杆件和梁的屈曲分析学习方法：破坏学是结构力学的进一步深入，要了解不同破坏形态的特点和计算方法，并进行典型案例分析，以提高预测和识别破坏的能力。
学习方法总结：(1)理论学习：多阅读教材和参考书籍，并注重理解概念和原理。
(2)练习和实践：进行大量的计算练习和模拟分析，提高解决实际结构问题的能力。
(3)案例分析：通过分析实际案例，学习不同结构的设计和分析方法。
(4)交流和讨论：与同学和老师进行交流和讨论，共同学习和解决问题。
工程力学本科所学的课程
工程力学本科所学的课程工程力学是工程学科中的一门基础课程，主要研究物体的静力学和动力学性质，是工程设计与分析的重要基础。
本文将从静力学和动力学两个方面介绍工程力学本科所学的课程内容。
一、静力学静力学是研究物体处于静止状态下的力学性质的学科。
在静力学课程中，我们学习了以下几个重要的概念和原理。
1.力的平衡：力的平衡是静力学研究的核心内容。
我们学习了力的合成与分解、力的平行四边形法则等方法，能够分析和解决物体处于平衡状态下的力的关系问题。
2.支持反力：在静力学中，我们学习了支持反力的概念。
支持反力是物体在支撑点的反作用力，能够保持物体的平衡。
通过学习静力学，我们能够准确计算支持反力的大小和方向，为工程设计提供重要的依据。
3.摩擦力：摩擦力是物体之间相对运动时产生的一种阻碍力。
在静力学中，我们学习了静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法，能够分析和解决物体在斜面上的平衡问题。
二、动力学动力学是研究物体运动状态的力学学科。
在动力学课程中，我们学习了以下几个重要的概念和原理。
1.牛顿运动定律：牛顿运动定律是动力学的基础。
我们学习了牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，能够分析和解决物体在受力作用下的运动问题。
2.加速度：加速度是物体在单位时间内速度变化的量度。
在动力学中，我们学习了如何计算物体的加速度，以及加速度与力的关系。
这对于工程设计中的运动学分析非常重要。
3.动量和动量守恒：动量是物体运动状态的重要量度。
在动力学中，我们学习了动量的概念、动量的计算方法，以及动量守恒定律。
动量守恒定律是工程设计中碰撞分析的重要原理。
工程力学本科所学的课程内容主要包括静力学和动力学两个方面。
通过学习静力学，我们能够分析和解决物体平衡状态下的力的关系问题；通过学习动力学，我们能够分析和解决物体在受力作用下的运动问题。
这些知识对于工程设计与分析有着重要的指导意义，为我们日后的工程实践奠定了坚实的基础。
建筑力学课后习题答案
建筑力学课后习题答案建筑力学课后习题答案建筑力学是建筑工程中非常重要的一门学科，它研究建筑物在外力作用下的力学性能，为工程设计和施工提供理论依据。
在学习建筑力学的过程中，课后习题是巩固和加深理解的重要环节。
本文将为大家提供一些建筑力学课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
一、静力学1. 一个质量为10kg的物体，受到一个重力为98N的力，求物体的加速度。
解答：根据牛顿第二定律 F = m * a，其中 F为力，m为物体质量，a为加速度。
将已知数据代入公式，可得 a = F / m = 98N / 10kg = 9.8m/s²。
2. 一个物体质量为5kg，受到一个斜向上的力为30N，角度为30°，求物体在水平方向上的加速度。
解答：将斜向上的力分解为水平方向和垂直方向的力。
水平方向上的力为 Fx = 30N * cos30° = 30N * 0.866 = 25.98N。
根据牛顿第二定律 F = m * a，可得 a =F / m = 25.98N / 5kg = 5.196m/s²。
二、结构力学1. 一个悬臂梁，长度为4m，受到一个集中力为10kN的作用，梁的截面形状为矩形，宽度为0.3m，高度为0.5m，求梁的最大弯矩。
解答：悬臂梁的最大弯矩出现在悬臂梁的支点处。
根据悬臂梁的弯矩公式 M =F * L，其中 M为弯矩，F为力，L为悬臂梁的长度。
将已知数据代入公式，可得 M = 10kN * 4m = 40kNm。
2. 一个梁，长度为6m，截面形状为矩形，宽度为0.4m，高度为0.6m，受到一个均布载荷为20kN/m的作用，求梁的最大挠度。
解答：梁的最大挠度出现在梁的中点处。
根据梁的挠度公式δ = (5 * q * L^4) / (384 * E * I)，其中δ为挠度，q为均布载荷，L为梁的长度，E为弹性模量，I为截面惯性矩。
将已知数据代入公式，可得δ = (5 * 20kN/m * (6m)^4) / (384 *E * 0.4m * (0.6m)^3)。
工程力学——静力学知识学习题
1.力系的主矢和力系的合力是两个()。
A、不同的概念B、一个概念C、彻底相同的概念D、有时相同，有时不同的概念2.力对点之矩取决于()。
A、力的大小B、力的方向C、力的大小和矩心位置D、力的大小和方向3.互成平衡的两个力对同一点之矩的代数和为()。
A、零B、常数C、合力D、一个力偶4.平面力偶系合成的结果为一个()。
A、力偶B、力C、零D、一个力和一个力偶5.平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和等于()。
A、常数B、零C、不为常数D、一个力6.作用于刚体上的力可()作用线移到刚体上任一点。
A、平行于B、沿着C、垂直D、沿 60 度角7.作用于物体同一点的两个力可以合成为一个()。
A、合力B、力偶C、一个力和一个力偶D、力矩8.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是力系的合力()。
A、等于零B、等于常数C、不一定等于零D、必要时为零9.平面汇交力系平衡的几何条件是()。
A、力多边形自行封闭B、力多边形成圆形C、力多边形成正方形D、力多边形成三角形10.要把一个力分解为两个力，若无足够的限制条件，其解答是()。
A、不定的B、一定的C、可能一定D、假定的11.合力在某轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的()。
A、矢量和B、代数和C、几何和D、乘积12.平面任意力系简化结果普通情况为()。
A、一个合力B、一个主矢和一个主矩C、零D、一个力偶13.平面任意力系的平衡方程普通情况为()。
A、一个B、两个C、三个D、四个14.平面普通力系简化的结果，若主矢等于零，主矩也等于零，则力系()。
A、平衡B、为一个力C、为一个力偶D、为一个力加之一个力偶15.平面普通力系简化的结果，若主矢等于零，主矩不等于零，则力系简化为一个()。
A、合力B、力偶C、合力加力偶D、零向量16.平面普通力系简化的结果，若主矢不等于零，主矩等于零，则力系为一个()。
A、力偶B、力C、零向量D、力矩17.平面普通力系简化的结果，若主矢不等于零，主矩不等于零，力系简化为一个()。
第静力学基础PPT学习教案
W
W
公切线
FN1 FN
O
FN2
公法线
W1
W2
FN1
FN3 FN2
第25页/共74页
第26页/共74页
FR
FR'
第27页/共74页
齿轮啮合力
3.光滑铰链约束
（1） 固定铰支座: 构件的端部与支座有相同直
径的圆孔，用一圆柱形销钉连接起来，支座固定
在地基或者其它结构上。这种连接方式称为固定
铰链支座，简称为固定铰支座
可沿方位线滑动的矢量称为滑动矢量。作用于刚体上 的力是滑动矢量。
第8页/共74页
注意
力的可传性对于变形体并不适用
F2
F1
F1
F2
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三、力对点之矩
1.平面力对点之矩 —— 力矩 O 称为矩心， O 到力的作用
线的垂直距离 称为力臂 h
O 点与F 力的作用线所确定的
平面称为力矩作用面。
FN
FN
Fy
结构简图
o
Fy
o
Fx
力学简图
Fx
第28页/共74页
第29页/共74页
第30页/共74页
（2）辊轴支座:在固定铰链支座的底部安装一排辊轮 或辊轴，可使支座沿固定支承面自由滚动，这种约束 称为滚动铰链支座，又称辊轴支座。
FN 结构简图
约束力：构件受到垂直于光滑面的 约束力。
第31页/共74页
A
F2
A3
A3
F3
F3
F3
第46页/共74页
三力平衡汇交定理应用实例
F
C
FC
A
B
F FC
FB
FA
高一物理静力学解析知识点
高一物理静力学解析知识点引言：静力学是物理学的一个重要分支，研究物体在静止状态下的力学问题。
在高一物理学习中，学生首次接触静力学，掌握静力学的基本知识对于今后学习物理和理解力学世界非常重要。
本文将介绍高一物理静力学解析知识点，为学生提供一些帮助和指导。
一、力的平衡物体在静止状态下，各个力之间必须达到平衡。
根据牛顿第一定律，物体受到的合力为零时，物体将保持静止。
力的平衡可以通过力的合成和分解来解析。
1.1 力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力。
利用力的合成可以求得合力的大小和方向。
根据平行四边形法则，两个大小和方向不同的力可以合成一个平行四边形的对角线，对角线的长度就是合力的大小。
1.2 力的分解力的分解是指将一个力分解为多个力。
利用力的分解可以将力按照指定的方向拆解，使得力的分解方向与其他力相互垂直，便于计算。
常见的力的分解方法有平行分解和垂直分解。
二、力的条件物体静止的时候，除了力的平衡外，还需要满足力的条件。
2.1 合力为零当物体受到的合力为零时，物体处于力的平衡状态。
合力为零的情况有两种，一种是力的合成得到的合力为零，另一种是受到的多个力方向相反，大小相等，合力为零。
2.2 相互作用力物体在静止状态下，与周围环境相互作用力相等。
根据牛顿第三定律，物体对其他物体的作用力与其他物体对它的作用力大小相等，方向相反。
三、杠杆原理杠杆是一个重要的物理学工具，在静力学中有广泛的应用。
杠杆原理可以帮助我们解决力的平衡问题，并且可以应用于杠杆平衡和杠杆原理两个方面。
3.1 杠杆的定义杠杆是一个刚性物体，可以围绕某一点旋转。
在杠杆上，有一个称为支点的点，支点的位置对于杠杆的平衡非常重要。
3.2 杠杆平衡杠杆平衡是指杠杆上两个力的大小和位置达到平衡状态。
当杠杆平衡时，力矩的总和为零。
力矩是指力对于旋转点的乘积，计算公式为力乘以力臂的长度。
3.3 杠杆原理杠杆原理是应用于力的平衡的一种方法，利用杠杆的力臂和力量来求解未知力的大小和位置。
工程力学专业学什么
工程力学专业学什么工程力学是一门研究工程结构的力学性能和力学行为的学科。
它是工程学的基础学科之一，在各个工程领域中都扮演着重要的角色。
工程力学专业的学习内容广泛，主要包括静力学、动力学、材料力学、结构力学等方面的知识。
以下是工程力学专业学习的一些主要内容。
1. 静力学静力学是研究物体在静止状态下的力学性质的学科。
在工程力学专业中，学生将学习静力学的基础理论和方法，并通过大量的例题和实例分析来掌握静力学的应用。
静力学的学习内容包括力的平衡、力矩、受力分析、杆件与框架等结构的静力学分析。
2. 动力学动力学是研究物体在运动状态下的力学性质的学科。
在工程力学专业中，学生将学习动力学的基础理论和方法，并通过实践中的案例研究来理解动力学的应用。
动力学的学习内容包括质点的运动、刚体的平动与转动、动力学定义、动力学方程等。
3. 材料力学材料力学是研究材料的力学性能和变形行为的学科。
在工程力学专业中，学生将学习材料力学的基础知识和方法，并通过实验室实践来理解材料力学的应用。
材料力学的学习内容包括材料的力学性质、应力应变关系、弹性力学、塑性力学等。
4. 结构力学结构力学是研究工程结构的力学性能和行为的学科。
在工程力学专业中，学生将学习结构力学的基础理论和方法，并通过实际工程项目来应用结构力学的知识。
结构力学的学习内容包括结构静力学、结构动力学、结构稳定性、结构振动等。
除了以上主要内容，工程力学专业的学习还包括计算方法、工程力学实验、工程力学的数值模拟方法等。
同时，学生还会接触到一些与工程力学相关的工具和软件，如有限元分析软件、结构分析软件等，以提高工程实践能力。
总之，工程力学专业学习的内容涉及广泛，注重理论与实践相结合。
通过学习这些知识，学生可以了解工程结构的力学行为，为实际工程项目提供力学分析和设计依据，为解决工程实践中的力学问题做出贡献。
《材料力学》课程简介
《材料力学》课程介绍一、课程简介《材料力学》是一门重要的工程学科，旨在研究材料在承受各种外力作用下的力学性能，以及如何通过合理的结构设计，保证材料的强度、刚度和稳定性。
本课程涵盖了材料力学的基本理论、实验方法和工程应用，是机械、土木、航空航天等工程领域的重要基础课程。
二、课程目标1. 掌握材料力学的基本概念和原理，包括应力、应变、强度、刚度、稳定性等；2. 学会应用基本力学原理分析和解决实际工程问题，包括结构设计、材料选择、工艺优化等；3. 了解现代实验技术和测试方法，如有限元分析、超声波检测等；4. 提高分析和解决问题的能力，为后续专业课程学习和实际工程应用打下基础。
三、课程内容1. 静力学部分：介绍外力、平衡方程、基本变形（拉伸、压缩、弯曲）、应力分析等；2. 材料力学部分：讲解材料的力学性能（强度、刚度、稳定性）、应力应变曲线、胡克定律、超静定问题等；3. 实验部分：学习实验设计、测试方法、数据处理和分析等，了解现代实验技术和测试方法的应用；4. 工程应用部分：结合实际工程案例，分析结构设计、材料选择、工艺优化等方面的力学问题。
四、教学方法本课程采用线上授课与线下实验相结合的方式，注重理论与实践的结合。
学生可以通过视频教程学习基本理论，通过实验操作和案例分析提高解决实际工程问题的能力。
教师会定期组织小组讨论和答疑解惑，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。
五、学习资源1. 课程网站提供了丰富的教学资源，包括视频教程、课件、实验指导书等；2. 学生可以参考相关的工程手册和文献，了解材料力学的最新研究成果和应用进展；3. 教师会定期组织课外活动，如学术讲座、实践参观等，帮助学生拓展视野，增强学习兴趣。
六、考试与评估本课程的考试采用平时作业、实验报告、考试相结合的方式。
平时作业考察学生对基本概念和原理的掌握情况，实验报告评估学生实验操作和数据分析的能力，考试则是对学生综合运用知识解决实际工程问题的考核。
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∵△ACO为等腰三角形 ∴有：900－α＝α＋θ ∵即θ＝900－2 α 讨论
θ θ
42- 16
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例3 图示悬臂梁受均布载荷q＝4kN/m和集中
载荷F＝5kN作用,α＝250，梁长L＝3m，试求
固定端的支反力。
A
MA
A
FAx FAy
M
,
FAx 0,
FAy
1 2
q l1
M l1
42- 23
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例2 火箭发动机试验台。测力计M指示绳子的
拉力为T，工作台和发动机的总重G，重力通
过AB的中点长度a、b、H、h均为已知。试求
推力F。
F
a
A
B
G
h C b
H
D b
42- 24
q
B
解： Fx 0
L
α F FAx F sin 0
q
B
Fy 0
L
α F FAy F cos ql 0
M
A
0,
M
A
Fl
cos
ql(1 2
l)
0
FAx 2.11kN ( ); FAy 16.53kN ; M A 31.59 kN m
42- 17
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F
q
M
E
AHB
C
D
l/8 l/8 l/4 l/4 l/4
42- 30
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解：1.取CE段为研究对象,受力分析如图。
由平衡方程
F
q
Fy 0,
M
FC
q
l 4
FE
0
AHB
C
D
E MC F 0,
l/8 l/8 l/4 l/4 q
C FC l/4
举例
42- 21
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例题
例1 图示机构中，已知M 、q、l1、l2和l3，B、 C处为铰链，试求A、D处的反力。
q
解：（1）取DC杆
A
B
M C
M
l3
D
FC
D
C l2
FD
∑M=0, FCl1－M=0
l1
∴FD=FC=M/l1
42- 22
2、 若FR′≠ 0 Mo ＝ 0
3、 若FR′＝ 0 Mo ≠ 0
4、 若FR′＝ 0 Mo ＝ 0
最后简化为一个合力FR
最后简化为一个合力偶M
FR′
此时力系平衡 O Mo
42- 12
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四、平面任意力系的平衡方程
平衡条件
平衡方程
平面平行力系的平衡方程
➢ 一力矩式： ➢ 两力矩式：
M O (Fi ) 0 Fyi 0 M A (Fi ) 0 M B (Fi ) 0
限制条件：A、B两点的连线不得与各力平行
y
o
x
42- 19
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物体系统的平衡
解决物体系统平衡问题的基本途径
理论力学
朱成九 主讲
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第 二章 平面力系
若所有力的作用线都在同一平面内， 且它们既不相交于一点，又不平行，此力 系称为平面任意力系。本章将研究该力系 的简化与平衡问题，这是静力学的重点之 一。本章还介绍平面简单桁架的内力计算。
42- 2
可求得：FA Pcos FB Psin
P( L cos ) 0
2
900 2
42- 15
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解2：几何法
D
（1）当α <450时， θ > 00 （2）当α >450时， θ < 00 （3）当α =450时， θ = 00
取每一个单个物体研究，列方程求解 研究对象数目＝物体数目（n） 独立的平衡方程数目＝3n（平面任意力系）
取整体和（n－1）个单个物体研究，列方程求解
静定与静不定问题
静定问题：未知数目＝独立的平衡方程数目 静不定问题：未知数目>独立的平衡方程数目
42- 20
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42- 8
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固定端支座或插入端支座
计算简图：
限制插入端的 移动和转动
简化
A
MA A
FA
MA Fy
A
Fx
42- 9
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实例
(d)
(e)
约束力包括两个分力，和一个约束力偶。
例3 图示结构，各杆重不计。D、C处为铰 接。已知P＝4kN，M＝6kN·m，a＝1.5m，b ＝2m。试求A、B处的约束反力。
解：取DE杆
C
P
M D FD
b
D
M
H
b
FE E
E b
A
B
aa
∑M=0 2FD-M=0 ∴ FD=M/2=3kN
42- 27
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解2 取发动机和工作台
F
FA' x A
FA' y
G
取AC杆
B
Fx
0,
F
F
' A
x
0
FB
FAy
A
T
FAx
M C 0,Th FAxH 0
F
F
' A
x
FAx
h H
T
FCx
C
FCy
42- 26
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例2 细杆AB搁置在两相互垂直的光滑斜面上。
已知杆重P,作用在杆中点C，斜面倾角为α。
试求静止时θ角和支点A、B的反力。
x 解1：解析法
y Aθ C
FA α
P
O
B
FB
900－α
Fx 0, FA P cos 0
Fy 0, FB P sin 0
M A 0, FB L sin( )
FA
FC
F
q
l 4
0
MA F 0,
M
A
F
l 8
q
l 4
3l 8
FC
l 2
0
联立解之。
FA= 15 kN， MA= －2.5 kN.m
42- 32
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习题2 A，B，C，D处均为光滑铰链，物块重为P，通过绳 子绕过滑轮水平地连接于杆AB的E点，各构件自重不计， 试求B处的约束力。
桁架基本假设是什么？为什么可以这样假设？求 桁架杆件内力有几种方法？是否必须先求出支座 反力？截面是否一定是平面？截断杆件是否一定 不超过三根?
42- 29
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习题1
组合梁AC和CE用铰链C相连，A端为固定端， E端为活动铰链支座。受力如图所示。已知： l =8 m，F=5 kN，均布载荷集度q=2.5 kN/m，力偶 矩的大小M= 5 kN•m，试求固端A，铰链C和支座 E的约束力。
FR′＝0 Mo= 0
F
' R
x
0
FR'y 0
Fxi 0 Fyi 0 Mo (Fi ) 0
可解条件：3个未知数
42- 13
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例1:图示刚性曲梁，求支座A、B的反力。已知：
AB=DE=L,AC=BC=BH=KH,α＝450， M＝
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力向一点平移实例
M
－F
F
F F
Mx
F My 42- 6
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例如，厂房牛腿柱受到吊车梁传来的载荷F的作用
42- 7
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定义：力线在同一平面内任意分布的力系
Q/2 F QF Q/2 F/2 Fx
Fy
F F/2
FN
42- 3
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力的平移定理
证明
令
F ' F "F
平移力
F′
F′
其它形式的平衡方程
两力矩式：
M A (Fi ) 0
M B (Fi ) 0