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文档简介

1、.注释编辑:Chen Tianfu feng xiangui,工程力学管理点,工程力学,出版社,ISBN-978-7-5624-4419-0,0.1工程力学研究任务和内容工程力学主要是研究包括刚体静态和材料力学两部分的物体的机械运动和组件的强度、刚度和稳定性的研究。0.2工程力学的研究方法工程结构的现场观察和一些实验是理解力学规律的重要实用环节。0.3机电专业的工程力学现状和作用、工程力学出版社管理分会、简介、工程力学、工程力学是机电专业及其他工程专业、理论和实践性强的重要技术基础课程。工程力学,1.1力和力系统的概念1 . 1 . 1(1)力系统的分类1)空间随机力系统2)空间交换系统,第一

2、章静态基本概念和基本原理,图1.1。工程力学,图1.2,工程力学,图1.3,图1.4。工程力学,(3)空间平行力计4)平面临界力计5)平面吸收力计6)平面平行力计(2)电力计相关概念1)等效力计2)简化力计3)动力计合成4)平衡力计,工程力学,1.2静力力学基本公理1,工程力学,图1.6,图1.7,工程力学、1.2.4作用和反作用定律1.2.5刚性公理1.3力的分解和投影、工程力学,图1.8,图1.9,工程力学、1.4力矩和力-偶数1.4.1力矩的概念(1)力-点力矩、工程力学、图1.10、工程力学,图1.11,图1.12,工程力学,图1.13,图1.14,工程力学,图1.15,工程力学,(3

3、)力矩关系定理,(4)耦合力矩定理,工程力学,1.4.2力对的概念(1)力对的向量表示1)力对没有合力。(2)力的两个力可以沿工作线随机移动,而不会改变力对刚体的旋转效果。工程力学,图1.17,工程力学,图1.18,工程力学,3)力对空间任意点的力矩等于自力矩矢量。(图1.19,工程力学,4)作用于刚体的两个力的相互等价条件是它们的力对力矩矢量相等。(2)力对的代数为1.5约束和约束1.5.1约束和约束概念1.5.2工程中的一般约束(1)柔性约束(2)平滑接触面约束,工程力学,图1.20,工程力学,图1.21,图1.22,工程力学,(3)固定铰链支撑(4)活动铰链支撑(5)铰链连接,图1.23

4、,工程力学(6)链杆连接(7)固定端支撑1.6应力分析和力,图1.24,工程力学,图1.25,工程力学,图1.26,图1.27,工程力学,静力学主要研究力系统下物体的平衡条件。2.1力的转换定理2.2力系统的简化2.2.1交换力系统的简化(1)交叉力合成的几何方法(2)交叉力系统合成的分析方法,第二章力系统的简化和合成,工程力学,图2.1,图2.2,工程力学,图2.3,工程力学、工程力学,图2.4,工程力学,2.2.2力耦合简化,图2.5,工程力学、工程力学,2.2.3任意力系统的简化(1)空间随机力系统的简化,工程力学,图2.7,工程力学,(2)空间随机力系统的简化结果,工程力学,图2.8,

5、工程力学,图2.9,工程力学,图2.10,图2.11,工程力学,(3)平面随机力系统的简化结果2.2.4平行分布载荷的简化,工程力学,图2.12,图2.13,工程力学,图2.14,工程力学,图2.15,工程力学,2.3物体重心2.3.1平行力系统的中心,工程力学,图2.16,工程力学,2.3.2物体的重心,图2.17,工程力学、工程力学、3.1交换力系统的平衡方程3.1.1空间交换系统、第三章力系统的平衡、工程力学、3.1.2平面交换力3.2力系统的平衡方程3.2.1空间力对、工程力学、3.2.2平面力对3.3随机力方程3.3.1空间随机力系统。工程力学,3.3.2空间平行力系统3.3.3平面

6、随机力系统,工程力学,(1) 2力矩,图3.1,工程力学,(2) 3力矩(3)平面平行力系统,工程力学、3.4平衡方程的应用3.4.1单对象平衡方程的应用3.4.2物质系统平衡方程的应用(1)静态问题和静态问题(2)物质系统的平衡问题1)首先确定物体系统是否属于静态问题。2)适当选择研究对象。3)执行应力分析,绘制分离体的强度。4)热平衡方程寻找所有未知力。工程力学,图3.9,图3.10,工程力学,3.5平面静态桁架工程现实中,许多结构在末端相互连接,几何形状固定,这种结构称为桁架。图3.15,工程力学,(1)节点法,(2)截面法3.6摩擦平衡问题,图3.16,工程力学,两个互相接触的物体产生

7、相对运动或表现相对运动的趋势时,在相互接触的部分产生妨碍相对运动的作用。3.6.1滑动摩擦(1)静态滑动摩擦,图3.20,工程力学,(2)静态滑动摩擦规则,(3)动态滑动摩擦规则,(4)摩擦角度和自动锁定现象,工程力学,图3.21,工程力学,图3.22,工程力学,3.6.2考虑滑动摩擦的平衡问题3.6.3滚动摩擦,图3.26,工程力学、工程力学,4.1材料力学的工作(1)分量必须具有足够的强度(2)分量必须具有足够的刚性(3)分量必须具有足够的稳定性4.2可变形固体及其基本假设(1)连续性假设,第二材料力学第四章材料力学的一般概念。工程力学,(2)均匀假设(3)各向同性假设(4)小变形是4.3

8、构件变形的基本形式(1)拉伸和压缩(2)剪切(3)扭转(4)弯曲,工程力学,图4.1,图4.2,工程力学,图4.3,图4.4,工程力学,5.1轴拉伸和压缩概念,5章轴拉伸和压缩,图5.1,工程力学、5.2内力和截面方法轴向力和轴力组件不通过外力作用时,内部粒子之间存在相互作用的力,通常称为内力。(1)剪切(2)抛弃(3)代(4)平面5.3拉伸压杆应力,工程力学,图5.4,工程力学,图5.5,图5.6。工程力学,5.3.1圣谴责原理5.3.2应力集中,图5.7。工程力学,图5.8,工程力学,5.4轴拉伸或压缩时变形,工程力学,5.4.1纵向变形线变形,图5.9,工程力学、5.4.2胡克定律、工程

9、力学,5.4.3侧变形泊松比5.5材料的拉伸和压缩时机械性能材料的力学性能主要表现为材料受力后出现的变形、破坏或破坏的特性。,工程力学、工程力学,5.5.1低碳钢的力学性能,图5.12,工程力学,图5.13,工程力学,(1)弹性阶段(Oa段)(2)屈服阶段(BC段)(3)加强阶段(CD段)(4)局部变形阶段(de段),图5.14,工程力学,(5)伸长率和断面收缩,图5.15,工程力学,5.5.2其他塑料材料拉伸时的机械性能,图5.16,图5.17。工程力学,5.5.4材料压缩时的机械性能,图5.18,图5.19,工程力学,图5.20,图5.21,图5.22,图5.23。工程力学、工程力学、工程

10、力学,5.5.5温度对材料机械性能的蠕变和应力松弛概念,图5.24。工程力学、5.6轴拉伸和压缩时的强度计算现在介绍材料的机械特性,讨论轴向拉伸或压缩时构件的强度计算问题。工程力学,(1)强度校核(2)设计截面(3)允许载荷5.7拉伸和压缩静态问题5.7.1静态概念和静态问题的一般解决方案确定,工程力学,图5.28,工程力学,图5.29,工程力学,(1)静态关系(2)变形几何关系(3)物理关系,工程力学,(1)静态关系(2)变形几何关系(3)物理关系,工程力学、工程力学,装配5.7.2应力加工零件时,尺寸的微小误差是不可避免的。5.7.3温度应力物体随温度变化而膨胀或收缩。图5.32,工程力学

11、,图5.33,工程力学,6.1概述工程现实中,可以忍受切割的很多组件。6.2剪切强度计算,第6章剪切,工程力学,图6.2,图6.3,图6.4。工程力学,6.3挤压强度计算,图6.5,工程力学,图6.6。工程力学,6.4计算案例工程中,零部件之间的连接方法很多,但是强度计算方法可以使用前两部分的相关公式。工程力学,7.1概述了项目的各种构件,即具有特定几何图形的平面图形(例如圆形、矩形、锯齿等)。7.2静态和中心,第7章平面图形的几何特性,工程力学、7.3惯性矩和惯性积、工程力学,图7.1,图7.5,工程力学,7.4平移轴公式对于同一平面图形平行正交轴两对惯性矩或惯性积不同,但其中一个轴是图形的

12、中心轴,则它们之间存在相对简单的关系。工程力学、工程力学,图7.10,工程力学,8.1扭转的概念和例子,8章扭转,图8.1,图8.2。工程力学,8.2外力双角度力矩的计算力矩和转矩图,图8.3,工程力学,图8.4,工程力学,图8.5,图8.6,工程力学,8.3纯剪切在研究圆轴扭转的应力和变形之前,介绍了有关剪切的两个基本规律。8.3.1圆轴扭转的平面是8.3.2剪切应力相互等定理8.3.3剪切钩定律,工程力学,图8.7,工程力学,图8.8,工程力学,8.4圆轴扭转时的应力和变形8.4.1横截面中的应力(1)变形几何关系(2)物理关系,工程力学,图8.9。工程力学,(3)静态关系,图8.10,图

13、8.11,图8.12。工程力学、工程力学、8.4.2扭转变形、工程力学,图8.14,工程力学,8.5圆扭转时的强度和刚度计算8.5.1强度条件,工程力学,8.5.2刚性条件,工程力学,图8.15,在工程力学、8.6扭转静态问题之前讨论的扭转问题中,轴的支撑约束力矩或横截面的扭矩可以由静态平衡方程确定,如图8.19 (a)所示。8.7非圆截面杆扭转简介前所述的圆截面杆扭转问题。工程力学,图8.19,图8.20,工程力学,图8.21,工程力学,9.1平面弯曲概念,9章弯曲内力,图9.1,工程力学,图9.2,图9.3,工程力学,图9.4,图9.5,工程力学、9.2梁的计算轴也有梁的支撑和载荷的多种方

14、案,梁的分析和计算首先需要进行必要的简化。9.2.1支撑的基本形式(1)固定铰链支撑(2)固定铰链支撑(3)固定端9.2.2简化荷载,工程力学,图9.6,工程力学,(1)集中力(2)分布载荷(3)集中力9.2.3静态梁及其分类,(1)简支梁(2)悬臂9.3剪切和弯矩,工程力学,图9.7,工程力学,9.4剪切和力矩图,图9.8,工程力学,使用9.5叠加法的力矩图,图9.15,工程力学,9.6剪切,弯矩和载荷集之间的关系,工程力学,图9.17。工程力学,图9.18,工程力学,10.1梁弯曲中正应力10.1.1变形几何关系,10章弯曲应力,工程力学,图10.1,图10.2。工程力学,图10.4,工程

15、力学,图10.1.2物理关系10.1.3静态关系,工程力学、工程力学,图纸10.5,工程力学,10.2弯曲法向应力强度计算10.3不对称梁的弯曲,工程力学,图10.11,工程力学、工程力学,10.4梁的弯曲剪切应力10.4.1矩形轮廓,图10.12,图10.13,工程力学、工程力学,图10.14,工程力学、工程力学,10.4.2 I锯齿轮廓,图10.15,工程力学,10.4.3圆形轮廓,图10.16,图10.17,工程力学,提高10.5梁弯曲强度的措施,工程力学,10.5.1选择适当的截面形式,工程力学,10.5.2载荷和支撑位置的适当放置,图10.21,图10.22,工程力学,图10.23,图10.24,图10.25,工程力学,使用10.5.3可变轮廓,图10.26,工程力学,图10.27,工程力学,11.1工程的弯曲变形问题,11章弯曲变形,图11.1,工程力学,11.2梁的挠度曲线近似微分方程,图11.2,图11.3。工程力学、工程力学,图11.4,工程力学,使用11.3积分法的梁的弯曲变形,图11.5,图11.6,工程力学、工程力学、工程力学,如使用11.4叠加法进行弯曲变形前的计算中所示,如果弯曲变形少,材料遵循钩的规律,则结果梁的角度和挠度与梁的载荷呈线性关系。11.5梁的刚度计算项目中的某些梁要正常工作,必须限制梁的挠度或角点。工程力学,

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