工程力学

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工程力学公式整理

工程力学公式整理

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

工 程 力 学





Statics)

(Engineering
静力学--研究刚体上的作用力。 静力学研究的三大问题:
1. 作用在刚体上的力系的等效替换或简化
等效替换--两个作用效果相同的力系间的相互 替换。 简化--用简单的力系替换复杂的力系。 2. 作用在刚体上的力系的平衡条件 平衡条件--物体处于平衡时,作用力系应满足的 条件。
约束与约束力
光滑铰链约束
用铰链连接的杆
FR

结论与讨论
关于二力构件
请判断下列结构中哪些构件是二力构件, 哪些构件则不是二力构件。

结论与讨论
关于二力构件
请判断下列结构中哪些构件是二力构件, 哪些构件则不是二力构件。
3. 加减平衡力系公理
若在作用于刚体上的已知力系上添加或减去任何 平衡力系,则对刚体的作用效应并不改变。
3. 约束和约束力
(3) 几种常见约束的约束力 (a) 柔性体(绳索、皮带、链条)
T1’ T1
T
T 2’ T2
作用线:沿柔性体 方向:离开非自由体(拉力)
(3) 几种常见约束的约束力 (b) 光滑面
R N
作用线:沿约束面的公法线
方向:指向非自由体(压力)
(c) 滚轴支承
N
N
N


约束与约束力
五.力偶及其性质
1.力偶的概念 力偶: 由两个等值、反向、不共线的(平行)力组成的力系称 为力偶,记作(F,F,)
m o F’ B d A F
力偶没有合力,不能用一个力来代替,也不能用一个力与之平 衡它是力学中的又一基本要素,其作用使物体发生转动,以力偶 矩表示。 m(F , F ) mo (F ) mo (F ) F OA F OB Fd 大小:

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

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。

工程力学介绍

工程力学介绍

工程力学介绍
工程力学是一门研究物体在受外力作用下的运动规律和力学性
能的学科。

它是工程科学的基础,涉及到工程设计、制造、施工和运营等所有阶段。

工程力学主要包括静力学、动力学、材料力学、结构力学和流体力学等分支。

静力学是研究物体在静止状态下的力学性质,主要包括平衡力、重心、支持反力、弹性变形等内容。

动力学则研究物体在运动状态下的力学问题,其中最基本的内容是牛顿运动定律和动量守恒定律。

材料力学是研究物体材料的力学性质,包括材料的弹性、塑性、断裂等特性。

结构力学则是研究物体结构的力学性质,可以用来计算建筑物、桥梁、船舶等结构物的承载能力和稳定性。

流体力学则是研究流体运动规律和力学性能的学科,广泛应用于工程领域中的液力传动、泵、水力发电等领域。

工程力学的研究不仅可以为工程设计提供理论支撑,也可以为工程实践提供指导。

它是工程科学研究中不可或缺的一部分。

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工程力学专业学什么

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。

工程力学知识点

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。

工程力学

工程力学

工程力学力学是研究物体机械运动的规律。

机械运动是指物体的空间位置随时间的变化。

固体的运动和变形,气体和液体的流动都属于机械运动。

工程力学的研究对象是运动速度远远小与光速的宏观物体。

工程力学的研究内容是以牛顿运动定律、线弹性体的胡克定律、叠加原理为基础,密切联系工程实际,分析并研究物体受力、平衡、运动、变形等方面的基本规律,为工程结构的力学设计提供理论依据和计算方法。

工程力学的基本内容包括:刚体静力分析、弹性静力分析和动力分析。

刚体静力分析——研究物体的平衡规律,同时也研究力的一般性质及其合成法则。

弹性静力分析——研究平衡状态下的弹性体,在外力作用下的受力、变形和失效规律,为工程构件的静力学设计提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论和计算方法。

动力分析——研究物体的运动规律以及与所受力之间的关系,提供为工程结构进行动力设计的计算方法。

工程力学研究方法的特点:1. 抽象化方法——分析问题特征,建立符合工程实际的力学模型(力、刚体、质点、弹性固体)。

2. 数学演绎法——采用数学演绎的方法,根据力学原理建立各力学量之间的关系(列方程),从而揭示各物理量之间的内在联系及机械运动的实质。

刚体静力分析刚体静力分析(刚体静力学)是以刚体作为讨论力学问题的模型,研究物体在力系作用下的平衡规律。

刚体静力分析任务包括以下三方面:1. 物体的受力分析分析结构或构件所受到的各个力的方向和作用线位置。

2. 力系的等效和简化研究如何将作用在物体上的一个复杂力系用简单力系来等效替换,并探求力系的合成规律。

通过力系的等效和简化了解力系对物体作用的总效应。

3. 力系的平衡条件和平衡方程寻求物体处于平衡状态时,作用在其上的各种力系应满足的条件,称为力系的平衡条件。

利用平衡条件建立所对应力系的数学方程,称为平衡方程。

刚体静力学的核心问题是:利用平衡方程求解物体或物体系统的平衡问题,而研究力系的等效简化则是为了探求、建立力系的平衡方程。

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现代远程教育《工程力学》课程学习指导书张洛明张军编⏹课程内容与基本要求工程力学是一门重要的专业基础课。

它将理论力学中的静力学、材料力学、结构力学等课程中的主要内容,依据自身的内在连续性和相关性,重新组织形成的知识体系。

本课程的任务是使学生对工程中物体的机械运动、杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识和初步的计算能力;从而使学生能对简单工程实际问题进行定性的力学分析。

⏹课程学习计划与指导第0章工程力学总论一、章节学习目标与要求1、理解工程力学的学习目的。

2、掌握工程力学的学习方法和研究思路。

二、考核要求与考点三、章节练习题第1章工程静力学基础一、章节学习目标与要求1、掌握力和力矩的概念。

2、掌握静力学公理。

二、考核要求与考点1、理解工程力学的研究对象及其研究内容。

了解工程力学的研究方法。

2、掌握力、力矩、力偶的概念和性质。

3、掌握工程中常见约束的约束力,理解平衡的概念及其二力平衡,三力平衡的条件。

4、理解加减平衡力原理。

5、掌握受力分析的方法和步骤。

三、章节练习题1、受力分析2、求力F对A点的矩3、齿轮箱两个外伸轴上作用的力偶如图所示。

为保持齿轮箱平衡,试求螺栓A、B处所提供的约束力的铅垂分力。

第2章力系的简化一、章节学习目标与要求1、掌握力的平移定理2、平面任意力系的简化3、平面任意力系简化结果分析二、考核要求与考点1、平面任意力系的简化。

三、章节练习题1、平行力(F,2F)间距为d,试求其合力。

2、试求机构的滑块在图示位置保持平衡时两主动力偶的关系3、折杆AB的三种支承方式如图所示,设有一力偶矩数值为M的力偶作用在曲杆AB上。

试求支承处的约束力。

第3章工程构件的静力学平衡问题一、章节学习目标与要求1、平面力系的平衡条件及其平衡方程2、掌握平面情况下刚体平衡问题的求解方法3、掌握平面情况下刚体系平衡问题的求解方法4、了解空间情况下刚体的平衡方程。

二、考核要求与考点1、平面力系的平衡条件及其平衡方程;2、刚体及刚体系统的平衡问题。

三、章节练习题1、试求图示两外伸梁的约束反力F R A、F R B,其中(a)M = 60 kN·m,F P = 20 kN;(b)F P = 10 kN,F P1 = 20 kN,q = 20 kN/m,d = 0.8 m。

2、试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。

3、图示活动梯子放在光滑水平的地面上,梯子由AC与BC两部分组成,每部分的重均为150N,重心在杆子的中点,彼此用铰链C与绳子EF连接。

今有一重为600N的人,站在D处,试求绳子EF的拉力和A、B两点的约束力。

第4章材料力学的基本概念一、章节学习目标与要求1、明确构件强度、刚度及稳定性要求的概念;2、理解可变性固体基本假设的意义及其合理性;3、明确应变、应力的概念;4、掌握截面法求杆件内力;5、初步了解杆件变形的基本形式。

二、考核要求与考点1、材料力学的基本假设。

2、内力、应力、应变的概念。

3、杆件几种基本变形的受力特点和变形特点。

三、章节练习题1、图示矩形截面直杆,右端固定,左端在杆的对称平面内作用有集中力偶,数值为M。

关于固定端处横截面A-A上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种答案比较合理。

2、图示直杆ACB在两端A、B处固定。

关于其两端的约束力有四种答案。

试分析哪一种答案最合理。

3、等截面直杆,其支承和受力如图所示。

关于其轴线在变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的。

第5章杆件的内力图一、章节学习目标与要求1、掌握杆件横截面上内力的正负号规定;2、掌握轴力图、扭矩图、剪力图、弯矩图的画法;3、掌握剪力方程、弯矩方程及载荷集度、剪力、弯矩之间的微分关系。

二、考核要求与考点1、轴力图、剪力图、弯矩图、扭矩图的做法。

三、章节练习题1、试用截面法计算图示杆件各段的轴力,并画轴力图,力的单位为kN。

2、一端固定另一端自由的圆轴承受四个外力偶作用。

试画出圆轴的扭矩图。

3、画出图示梁的弯矩图和剪力图。

第6章 拉压杆件的应力分析与强度设计一、章节学习目标与要求1、掌握拉压杆件应力和变形的计算公式;2、理解强度设计准则、安全系数、许用应力的概念;3、掌握三类强度计算问题。

4、熟悉材料拉压应力-应变曲线,掌握材料的力学性能指标。

二、考核要求与考点1、安全系数、许用应力的概念。

2、拉伸试验和力学性能指标。

三、章节练习题1、 图示直杆在上半部两侧面受有平行于杆轴线的均匀分布载荷,两侧的载荷集度均为m /kN 10 p ,在自由端D处作有集中力F P = 20 kN 。

已知杆的横截面面积A = 2.0×10-4m 2,l = 4m 。

试求: 1.A 、B 、E 截面上的正应力;2.杆内横截面上的最大正应力,并指明其作用位置。

2、长为1.2m 、横截面面积为1.10×10-3m 2的铝制筒放置在固定刚块上,直径为15.0mm 的钢杆BC 悬挂在铝筒顶端的刚性板上,若二者轴线重合、载荷作用线与轴线一致,且已知钢和铝的弹性模量分别为E s = 200GPa ,E a = 70GPa ,F P = 60kN 。

试求钢杆上C 处位移。

3、螺旋压紧装置如图所示。

现已知工作所受的压紧力为F C = 4kN ,旋紧螺栓螺纹的内径d 1 = 13.8mm ,固定螺栓内径d 2 = 17.3mm 。

两根螺栓材料相同,其许用应力[σ]= 53.0MPa 。

试校核各螺栓之强度是否安全。

第7章 梁的强度问题一、章节学习目标与要求1、掌握截面积和性质的定义及其计算方法;2、掌握平面弯曲梁横截面上正应力的计算公式及其推导过程;3、能够利用正应力公式进行弯曲梁的强度计算。

二、考核要求与考点1、横力弯曲梁正应力的计算。

2、弯曲梁的强度校核和设计问题。

三、章节练习题 1、T 形截面外伸梁,受力与截面尺寸如图所示,其中C 为截面形心,I z =2.136×107 mm 4。

梁的材料为铸铁,其抗拉许用应力[σ]+ = 30MPa ,抗压许用应力[σ]- = 60MPa 。

试校核该梁是否安全。

2、No.32a 普通热轧工字钢简支梁受力如图所示。

已知F = 60 kN ,[σ]= 160 MPa 。

试校核梁的强度。

3、为改善载荷分布,在主梁AB 上安置辅助梁CD 。

设主梁和辅助梁的抗弯截面系数分别为1W 和2W ,材料相同,试求辅助梁的合理长度。

第8章梁的位移分析与刚度设计一、章节学习目标与要求1、了解小挠度微分方程的推导过程;2、能够应用积分法求解梁的挠度方程和转角方程;3、掌握叠加法在工程中的应用;4、掌握梁的刚度设计准则。

二、考核要求与考点1、积分法求弯曲梁的变形。

2、叠加法求弯曲梁的变形。

三、章节练习题1、试用叠加法求下列梁中截面A的挠度和截面B的转角。

图中q、l、EI等为已知。

2、轴受力如图所示。

已知F P = 1.6 kN,d = 32 mm,E = 200 GPa。

若要求加力点的挠度不大于许用挠度[w]= 0.05 mm,试校核轴是否满足刚度要求。

3、用积分法求图示梁的挠度方程和转角方程。

第9章圆轴扭转时的应力变形分析与强度刚度设计一、章节学习目标与要求1、理解切应力互等定理;2、掌握扭转圆轴横截面上的切应力分布及其计算公式;3、掌握扭转圆轴变形计算公式;4、圆轴扭转的强度设计和刚度设计。

二、考核要求与考点1、圆周扭转切应力计算2、扭转角、相对扭转角的计算3、圆轴扭转强度问题4、圆周扭转刚度问题。

三、章节练习题1、图示实心圆轴承受外扭转力偶,其力偶矩T = 3kN·m。

试求:(1)轴横截面上的最大切应力;(2)轴横截面上半径r= 15mm以内部分承受的扭矩所占全部横截面上扭矩的百分比;(3)去掉r = 15mm以内部分,横截面上的最大切应力增加的百分比。

2、图示芯轴AB与轴套CD的轴线重合,二者在B、C处连成一体;在D处无接触。

已知芯轴直径d = 66mm;轴套的外径D = 80mm,壁厚δ= 6mm。

若二者材料相同,所能承受的最大切应力不得超过60MPa。

试求结构所能承受的最大外扭转力偶矩T。

3、如图所示,钻头横截面直径为20mm,在顶部受均匀的阻抗扭矩m(N.m/m)的作用,许用切应力][ =70MPa。

M。

(1)求许可的e(2)若G=80GPa,求上下端的相对扭转角。

第10章复杂受力时构件的强度设计一、章节学习目标与要求1、理解应力分析的概念和方法;2、任意方向面上应力的确定;3、平面应力状态的三个主应力;4、应力圆的应用;5、四种常见强度设计准则;6、圆轴承受弯扭同时作用时强度设计。

二、考核要求与考点1、平面应力状态分析方法2、四种常用强度理论三、章节练习题1、木制构件中的微元受力如图所示,其中所示的角度为木纹方向与铅垂方向的夹角。

试求:2、从构件中取出的微元受力如图所示,其中AC为自由表面(无外力作用)。

试求σx和τxy。

3、液压缸及柱形活塞的纵剖面如图所示。

缸体材料为钢,E = 205GPa,ν= 0.30。

试求当内压p = 10MPa时,液压缸内径的改变量。

4、构件为钢制:σx= 45MPa,σy = 135MPa,τxy = 0,σz = 0,拉伸许用应力][ = 160MPa。

5、薄壁圆柱形锅炉容器的平均直径为1250mm,最大内压强为23个大气压(1个大气压0.1MPa),在高温下工作时材料的屈服应力σs= 182.5MPa。

若规定安全因数为1.8,试按最大切应力准则设计容器的壁厚。

第11章压杆的稳定性分析与设计一、章节学习目标与要求1、稳定性的概念;2、各类细长压杆的欧拉公式;3、长细比的概念和临界应力总图;4、压杆的稳定性设计。

二、考核要求与考点1、长细比的概念2、压杆的设计与校核三、章节练习题1、图示结构中AB为圆截面杆,直径d = 80 mm,杆BC为正方形截面,边长a = 70 mm,两杆材料均为Q235钢,E = 200GPa,两部分可以各自独立发生屈曲而互不影响。

已知A端固定,B、C为球铰,l = 3 m,稳定安全因数[n]st = 2.5。

试求此结构的许可载荷[F P]。

2、图示各杆均为圆形截面细长压杆。

已知各杆的材料及直径相等。

问哪个杆先失稳。

3、压杆截面如图所示。

两端为柱形铰链约束,若绕y 轴失稳可视为两端固定,若绕z 轴失稳可视为两端铰支。

已知,杆长l=1m ,材料的弹性模量E=200GPa,σp=200MPa。

求压杆的临界应力。

第12章动载荷与疲劳强度一、章节学习目标与要求1、掌握动静法在材料力学中的应用;2、理解疲劳现象产生的原因和提高构件疲劳寿命的措施。

二、考核要求与考点1、动静法的应用。

2、提高构件疲劳强度的措施。

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