《工程力学》期末复习提要

《工程力学》期末复习概要一课程说明《工程力学》是工程类专业学生必修的技术基础课。它包含理论力学（静力学、运动学和动力学）和资料力学两部分内容。它以高等数学、线性代数为基础，经过本课程的学习，培育学生拥有初步对工程问题的简化能力，必定的剖析与计算能力，是学习相关后继课程和从事专业技术工作的基础。经过本课程的学习，使学生掌握物体的受力剖析、均衡条件及娴熟掌握均衡方程的应用；掌握基本构件的强度、刚度和稳固性问题的剖析和计算；掌握物体运动的基本理论和运动状态剖析方法。本课程的文字教材采用西南交通大学应使劲学系编著的《工程力学教程》，由高等教育第一版社第一版；二、基本内容、要求及学习重点第一部分静力学部分重点：掌握力、力系、力矩和力偶的观点；熟习刚体受力剖析，并能画出受力物体的受力争，熟习力系合成的基本方法，掌握受力物体（汇交力系、力偶系、一般力系）平衡的条件，熟习运用均衡方程求解未知力。（一）静力学基础及要求1．基本观点：1）认识力学中物体的观点；2）认识力、力系、等效劳系和协力的观点；3）掌握在力学中将物体抽象化为两种计算模型，以及刚体、理想变形固体的观点及其主要差别；4）掌握物体均衡的观点。2．静力学公义:掌握静力学公义及其应用3．拘束与拘束反力1）认识自由体、非自由体的观点；2）掌握拘束的观点、功能，拘束反力的观点，以及拘束反力的方向老是与它所限制的位移方向相反的观点；3）认识柔索的拘束功能，柔索拘束反力的方向；4）认识圆滑面的拘束功能，圆滑面的拘束反力的作用点及作用方向；5）掌握圆滑圆柱铰链拘束的构成、简化图形、拘束功能及拘束反力；6）掌握固定铰支座的观点、构成、简化图形、拘束功能、拘束反力及拘束反力的指向；7）掌握链杆（二力杆）的观点、拘束反力的作用点及其作用线，可以应用二力杆的观点剖析构造的受力；（8）掌握固定端拘束的观点、简化图形、拘束功能及拘束反力；除柔索与圆滑面拘束可确立拘束方向外，其他只确立拘束力作用线，方向可假定。4．物体受力剖析与受力争：1）认识物系统统的观点；2）娴熟掌握物体受力剖析的两个步骤：取分别体，画受力争；物体受力剖析的方法；3）掌握在受力剖析时应注意的几点事项。取分别体——把研究的物体（系统）分别出来，即撤掉与四周（地、物体）的联系。画受力争——画出分别体（物体、系统）所受所有力，包含荷载与对应的拘束力。①受力争上只画外力，不画内力；②内力、外力因分别体不一样而互相转变；③内力与外力、作同力与反作同力的观点4）掌握荷载的观点；2）认识按荷载作用范围的分类及散布荷载、集中荷载的观点；（二）力系简化的基础知识（ch.2,ch.3,ch.4）1．平面汇交力系1）认识平面汇交力系的观点；2）娴熟掌握二汇交力系合成的平行四边形法例（或三角形法例），可以利用公式求解协力的大小及方向；3）娴熟掌握平面汇交力系合成的几何法——力多边形法；4）认识力在轴上的投影，掌握协力投影定理；5）掌握平面汇交力系合成的解读法，可以应使劲在直角坐标轴上的投影来计算协力的大小，确立协力的方向；6）娴熟掌握平面汇交力系均衡的充分和必需条件，可以娴熟地应用均衡方程解题；2．平面力偶系1）掌握力对点的矩的定义、单位、正负规定，可以应用公式进行计算；2）掌握平面汇交力系的协力矩定理，可以应用公式进行计算；2）掌握力偶的观点，以及力偶的性质；力偶性质—（不等效一个力，也不可以与一个力均衡）力偶性质二（力偶的转动成效由力偶矩确立，与矩心没关）——力矩与力偶矩的差别：力对点之矩一般与矩心地点相关，对不一样的矩心转动成效不一样；力偶与矩心地点没关，对不一样点的转动成效同样。3）掌握力偶矩的定义、单位、力偶矩三因素，以及由力偶的等效定理引出的两个推论；10）娴熟掌握平面力偶系的合成方法与均衡条件，可以均衡方程求解未知量3．平面一般力系1）认识平面一般力系的观点1）娴熟掌握力的平移定理。2）掌握平面一般力系向一点简化，掌握平面一般力系的主矢和主矩的观点，可以将平面一般力系向任一点简化为主矢和主矩；3）娴熟掌握平面一般力系的合成方法与均衡条件，可以灵巧应用一矩式、二矩式（附带条件）、三矩式（附带条件）均衡方程求解未知量。摩擦：认识滑动摩擦，转动摩擦，静摩擦力，动摩擦力，动摩擦系数，极限（临界）摩擦力，摩擦角等观点。考虑摩擦时的均衡问题。形心与重心认识形心与重心的基本观点。计算物体的形心与重心地点。静力学部分宜对拘束、拘束反力等内容的直观认识，从而掌握受力剖析；均衡方程的应用是本部分的重点与难点，应经过作必定数目的习题加以稳固。第二部分资料力学重点：掌握四种基本变形形式（拉压、剪切、扭转和曲折）的变形特色，熟习内力、应力、应变、变形和位移的观点；能娴熟运用相应公式求解内力、应力、应变和位移，熟习强度、刚度的观点，能娴熟运用构件强度条件和刚度条件公式进行构件强度校核、截面尺寸计算和许用载荷计算。认识超静定的观点并能求解简单超静定问题。认识应力状态剖析、强度理论和压杆稳固性的基本内容。一．内力与内力争1．认识什么是物体的内力；2．杆件的内力及其求法1）娴熟掌握剖析横截面内力的方法——截面法：取分别体，画受力争，列均衡方程，内力正负号的规定；2）掌握应用截面法求指定截面的内力的规律；3）可以娴熟地应用截面法求指定截面的内力。3．内力争：轴力、扭矩、剪力、和弯矩图1）掌握轴力争的观点、详细作法，可以利用轴力争确立最大轴力的数值及其所在横截面的地点；2）掌握扭矩图的观点、详细作法，可以利用扭矩图确立最大扭矩的数值及其所在横截面的地点；能由轴的输出功率和转速求扭矩。3）掌握剪力争和弯矩图的观点，可以利用剪力方程和弯矩方程作剪力争和弯矩图，注意在集中力和力偶的作用途剪力争和弯矩图的突变；4．弯矩、剪力、散布荷载集度之间的关系1）掌握弯矩、剪力、散布荷载集度之间的关系，及其画内力争经常有的三种状况；2）娴熟掌握利用弯矩、剪力、散布荷载集度之间的关系并联合求某些指定截面的方法来绘制内力争，掌握用该方法绘制内力争的步骤。5．用叠加法作剪力争和弯矩图1）掌握叠加法的观点；2）掌握用叠加法作剪力争和弯矩图。6．静定平面桁架1）认识桁架的构成及其特色；2）认识结点法的观点，掌握用结点法计算简单桁架内力的方法及零杆的直接判断；3）认识截面法的观点，掌握用截面法求解指定杆件内力的方法；二．轴向拉伸与压缩1．轴向拉伸与轴向压缩的观点；2．直杆横截面上的正应力1）掌握应力、正应力的观点，平面假定的观点；2）娴熟掌握正应力公式、单位及应力符号的规定。3．许用应力、强度条件1）掌握极限应力、许用应力及安全系数、危险截面的观点；2）掌握杆件安全工作应知足的条件（强度条件），并能利用强度条件公式解决：校核杆的强度、选择杆的截面、确立杆的许用载荷。4．轴向拉伸或压缩时的变形1）认识纵向变形、总伸长量、轴向线应变的观点及其公式；2）掌握虎克定律及弹性模量的观点，并能利用虎克定律求解杆的总变形量。5．资料的力学性质1）认识力学性质的观点及资料的性能特色标记；2）掌握低碳钢整个拉伸过程的四个阶段：弹性阶段、折服阶段、加强阶段、颈缩阶段的特色值；3）掌握资料的塑性指标：资料的延长率，截面缩短率；4）塑性资料及脆性资料的性能特色。三．剪切和扭转1．剪切的观点及实例1）认识剪应力、剪应变的观点；2）掌握剪切虎克定律及剪切弹性模量。2．连结接头确实定计算（1）剪切、挤压的适用计算；3．扭转的观点及实例1）认识扭转变形、扭转角的观点；2）认识外扭矩的计算公式（由轴输出功率和转速求外扭矩）。4．扭矩的计算、扭矩图1）认识扭矩的观点、常用单位、符号的一般规定；2）认识绘制扭矩图的方法。5．圆轴扭转时的应力和变形1）认识圆轴扭转时的应力计算及应力分部特色；3）认识圆轴扭转时的变形计算及抗扭刚度的观点。6．圆轴扭转时的强度条件和刚度条件1）认识圆轴扭转时的强度条件及抗扭截面模量的观点；2）认识圆轴扭转时的刚度条件及允许扭转角的观点。四．曲折1．认识曲折、平面曲折的观点。2．梁的正应力1）认识梁的纯曲折与非纯曲折的观点；2）认识梁在纯曲折状况下的变形现象；3）掌握梁横截面上的正应力计算公式及其应用条件。3．常用截面的惯性矩、平行移轴公式1）掌握简单截面的惯性矩计算；2）认识组合截面的惯性矩计算。5．梁的强度条件1）掌握梁的正应力强度条件及抗弯截面模量；2）可以利用强度条件公式解决三种不一样种类的强度计算问题：强度校核，选择截面，确立允许荷载；6．提升梁曲折强度的主要门路（1）掌握提升梁曲折强度的三种门路：选择合理的截面形状，变截面梁，合理安排梁的受力。7．梁曲折变形1）梁的变形的特色，挠度和转角的观点，挠度曲线的观点；2）挠度曲线近似微分方程，可以用近似微分方程求转角方程和挠度曲线方程；3）认识叠加原理，可以用叠