《工程力学总结》PPT课件.ppt

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1、工程力学的研究目的：“了解工程系统的性态并为其设计提供合理规则”。“工程力学”课程总结1考试大纲基础部分：受力图，平面一般力系求解；注意：力的正确标注，二力杆，平衡方程的充分必要条件判定。强度问题部分：拉压计算；扭转强度、刚度计算；弯曲内力图，弯曲应力，弯曲强度计算；应力状态。注意：1.弄懂课上例题，作业题；认真总结所讲概念；2.注意内力正负号，内力图，单位制，解题步骤。闭卷稳定性问题部分：简单压杆稳定临界载荷计算。2复习建议：1基本概念各章思考题2基本方法总结分析计算习题是否会做？错在哪里？3工程力学杆(拉压)、轴(扭转)、梁(弯曲)的强度与刚度研究思路和

2、内容变形体静力学平衡方程物理方程内力应力应变变形刚体静力学研究对象、约束分析受力图、力系的简化平衡方程及其应用材料性能s-e关系物理模型强度指标强度条件强度设计简单组合变形问题压杆稳定问题4一、刚体静力学三个基本概念：力力偶约束三组平衡方程：一般力系汇交力系平行力系三类基本定理：合力投影定理合力矩定理力的平移定理三种基本能力：力的投影力对点之矩受力图5正确画出受力图的一般步骤为：选取研究对象解除其约束，将研究对象分离出来画出已知外力(力偶),按约束类型画出约束反力是否有二力杆注意作用力与反作用力的关系注意部分与整体受力图中同一约束处反力假设的一致性1.1受力

3、分析只有整体受力图可画在原图上！取分离体画受力图61.2力系的简化与平衡问题任何力系均可简化（利用平移定理），对于平面力系，简化的最终结果，只有三种可能：一个力；一个力偶；或为平衡力系。只有简化后主矢和主矩均为零的力系，才是平衡力系。处于平衡的研究对象，其受力必需满足平衡方程。无论是否平衡，求合力，求合力偶，都是力系的简化问题。其基本定理是合力投影定理，合力矩定理。（包括分布载荷的合成）只要物体处于平衡，求约束力，求内力，都是力系的平衡问题。其基本方程是平衡方程。重点7组合法求平面图形的重心。力系的合成或简化问题xO(m)y(m)22242F1=6kNF2=

4、10kNF3=15kNF4=8kNM=12kN.m4求图示力系的合力。q=0.8kN/m0.22m3mxO32FR11FR2FR3FRxaaaxCWaaW1W2W3128力系的平衡问题求约束反力。ABCFq2aaa459求解平面力系平衡问题的一般方法和步骤为：弄清题意，标出已知量画整体受力图列平衡方程，能否求解？选取适当的坐标轴和矩心，注意正负号。检查结果，验算补充选取适当研究对象，画受力图，列平衡方程求解。NoYes注意：力偶m在任一轴上的投影为零；力偶对任一点之矩即为m。10二、变形体静力学主线：力的平衡;变形几何协调;力与变形之关系。二组方程：力的平

5、衡方程;与材料无关。应力—应变关系；与材料有关。研究内容：内力：应力：应变：变形：用截面法、平衡方程求解。=FN/A，t=T/WT，=M/Wz，几何相关e=/E，…，材料相关.Dl=FNl/EA，q=T/GIr,…材料、几何相关研究目的：构件的强度与刚度，控制设计。11求约束反力截取研究对象画受力图，内力按正向假设.列平衡方程求解内力，列内力方程，画内力图。2.1截面法求内力：FN，T，FS，M必须掌握的基本方法内力图封闭?125kN5kN3kNFN图+-5kN2kN8kN5kN2kN8kN5kN+向简捷画法：2010ABC在左端取参考正向，按载荷大小

6、画水平线；遇集中载荷作用则内力相应增减；至右端回到零。xoCABT图FN图（轴力）按右手法确定+向13FS、M图的简捷画法：1）确定控制点。约束力、集中力(偶)作用点，分布载荷起止点。2）计算控制点处FS、M值。3）依据微分关系判定控制点间各段FS、M图形状，连接各段曲线。CADBM／kNmOxFS/KNxoC、A、D、B201515左边面积+集中载荷力、力偶为正。15105RB=15kNRA=35kN142.2变形体力学分析方法变形体静力学问题研究对象受力图平衡方程求反力？静不定物理方程几何方程静定求内力应力求变形物理求位移几何联立求解反力、内力、应力变形

7、、位移等强度与刚度校核截面设计许用载荷材料相关材料无关152.3应力、变形、强度与刚度：应力拉压杆=FN/AFNs弯曲梁OMmaxs矩形圆形抗弯截面模量：扭转轴oMT抗扭截面模量：圆形应力的符号或方向由内力的方向或正负判断。16应力、变形、强度与刚度：单位扭转角扭转轴变形s=Ee时Dl=Nl/EA拉压杆伸长或缩短弯曲梁挠曲线微分方程转角刚度条件Dl=[Dl]强度条件17强度设计的一般方法：1）构件处处都要满足强度条件。危险截面？2）系统中所有构件都要满足强度条件。最薄弱构件？初步设计设计目标平衡方程应力应变关系内力应力强度条件满意？结束YESNO修改设计强

8、度计算材料试验极限应力选取安全系数许用应力181.研