工程力学复习课程.ppt

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1、复习提纲复习提纲4/16/20231目录目录工程力学总论工程力学总论第第1章章 工程静力学基础工程静力学基础第第2章章 力系的简化力系的简化第第3章章 工程构件的静力学平衡工程构件的静力学平衡第第4章章 材料力学的基本概念材料力学的基本概念第第5章章 杆件的内力图杆件的内力图第第6章章 拉压杆件的应力变形分析与强度设计拉压杆件的应力变形分析与强度设计第第7章章 梁的强度问题梁的强度问题第第8章章 梁位移分析与刚度设计梁位移分析与刚度设计第第9章章 圆轴扭转时的应力变形分析与强度、刚度设计圆轴扭转时的应力变形分析与强度、刚度设计第第10章章 复杂受力时构件的强度设计复杂受力时构件的强度设计第第1

2、1章章 压杆的稳定性分析与设计压杆的稳定性分析与设计4/16/20232工程力学总论工程力学总论知识点知识点能力层次能力层次1工程力学工程力学识识 记记2工程构件工程构件识识 记记3失效失效识识 记记4强度失效强度失效识识 记记5刚度失效刚度失效识识 记记6稳定性失效稳定性失效识识 记记7工程力学的研究模型工程力学的研究模型识识 记记8工程力学课程分析方法工程力学课程分析方法识识 记记4/16/20233知识点知识点能力层次能力层次1力力识识 记记2刚体刚体识识 记记3平衡平衡识识 记记4二力平衡条件二力平衡条件(二力构件二力构件)识识 记记5力的平行四边形法则力的平行四边形法则识识 记记6加

3、减平衡力系原理加减平衡力系原理识识 记记7作用与反作用定律作用与反作用定律识识 记记8自由体与非自由体自由体与非自由体(约束体约束体)识识 记记9约束与约束反力约束与约束反力识识 记记10判定约束反力方向的原则判定约束反力方向的原则理理 解解11光滑接触约束及其约束反力光滑接触约束及其约束反力理理 解解12柔索约束及其约束反力柔索约束及其约束反力理理 解解13光滑圆柱铰链约束及其约束反力光滑圆柱铰链约束及其约束反力理理 解解第第1章章 工程静力学基础工程静力学基础4/16/20234知识点知识点能力层次能力层次14固定铰支座、滚动铰支座及其约束反力固定铰支座、滚动铰支座及其约束反力理理 解解1

4、5链杆约束、链杆支座约束及其约束反力链杆约束、链杆支座约束及其约束反力理理 解解16物体的受力分析、受力图物体的受力分析、受力图简单应用简单应用17内力与外力内力与外力理理 解解18受力分析方法受力分析方法理理 解、应用解、应用第第1章章 工程静力学基础工程静力学基础4/16/20235第第2章章 力系的简化力系的简化知识点知识点能力层次能力层次1力向一点平移定理力向一点平移定理理理 解解2力多边形、求平面汇交力系合理的方法力多边形、求平面汇交力系合理的方法识识 记记3平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的几何条件识识 记记4三力平衡定理三力平衡定理理理 解解5力在轴上的投影力在轴上的投

5、影识识 记记6合力投影定理合力投影定理识识 记记7求平面汇交力系合力的解析法求平面汇交力系合力的解析法理理 解解8力系的主失与主矩力系的主失与主矩理理 解解9平面力系简化平面力系简化理理 解解10平面汇交力系的平衡方程平面汇交力系的平衡方程简单应用简单应用4/16/20236第第3章章 工程构件的静力学平衡工程构件的静力学平衡知识点知识点能力层次能力层次1平面一般力系的平衡条件与方程平面一般力系的平衡条件与方程理解、应用理解、应用2超静定的概念超静定的概念识识 记记3刚体平衡问题的求解刚体平衡问题的求解识识 记记4摩擦的概念摩擦的概念识识 记记5考虑摩擦时刚体的平衡问题考虑摩擦时刚体的平衡问题

6、识识 记记6摩擦角与自锁的概念摩擦角与自锁的概念识识 记记4/16/20237第第4章章 材料力学的基本概念材料力学的基本概念知识点知识点能力层次能力层次1材料力学与静力学的异同点材料力学与静力学的异同点理解理解2材料力学的基本概念、基本假定材料力学的基本概念、基本假定识识 记记3截面法截面法掌握、应用掌握、应用4正应力、切应力的定义正应力、切应力的定义理解理解5正应变、切应变的定义正应变、切应变的定义理解理解6线弹性材料的应力应变关系线弹性材料的应力应变关系识识 记记7杆件的基本变形形式杆件的基本变形形式识识 记记4/16/20238第第5章章 杆件的内力图杆件的内力图知识点知识点能力层次能

7、力层次1整体平衡与局部平衡的概念整体平衡与局部平衡的概念理理 解解2控制面的控制面的概念概念识识 记记3杆件内力分量的正负号规则杆件内力分量的正负号规则识识 记记4用截面法求解内力分量用截面法求解内力分量理理 解解5轴力图、扭矩图轴力图、扭矩图应应 用用6剪力图、弯矩图剪力图、弯矩图应应 用用4/16/20239第第6章章 拉压杆件的应力变形分析与强度设计拉压杆件的应力变形分析与强度设计知识点知识点能力层次能力层次1应力计算、变形计算应力计算、变形计算理理 解解2拉压杆件的强度设计方法拉压杆件的强度设计方法识识 记记3材料的力学性能材料的力学性能(韧性、脆性材料韧性、脆性材料)、材料参数材料参

8、数识识 记记4韧性、脆性材料的破坏特征韧性、脆性材料的破坏特征识识 记记5韧性材料的伸长率、断面收缩率的定义韧性材料的伸长率、断面收缩率的定义识识 记记6应力集中的概念、解释某些问题应力集中的概念、解释某些问题识识 记记7如何求解超静定问题如何求解超静定问题(拉压杆件拉压杆件)理理 解解8变形协调方程、物理方程变形协调方程、物理方程理理 解解/应用应用4/16/202310第第7章章 梁的强度问题梁的强度问题知识点知识点能力层次能力层次1梁的几何参量梁的几何参量，以及如何定义、求解，以及如何定义、求解识识 记、应用记、应用2几种典型横截面形状的几何参量几种典型横截面形状的几何参量(圆、矩形圆、

9、矩形)识识 记记3移轴定理移轴定理识识 记记4转轴定理转轴定理识识 记记5主轴的概念、形心主轴、主惯性矩等主轴的概念、形心主轴、主惯性矩等识识 记记6形心坐标公式形心坐标公式识识 记记7平面弯曲、纯弯曲概念平面弯曲、纯弯曲概念识识 记记8主轴平面的概念主轴平面的概念识识 记记9纯弯曲中的应力分析过程、计算公式、应用范围纯弯曲中的应力分析过程、计算公式、应用范围理理 解、应解、应 用用10中性轴的概念及特点中性轴的概念及特点理理 解解11如何求出纯弯曲中的最大正应力如何求出纯弯曲中的最大正应力理理 解解12梁的强度失效、分析步骤梁的强度失效、分析步骤理理 解、应解、应 用用13斜弯曲的概念、特征

10、斜弯曲的概念、特征理理 解解4/16/202311第第8章章 梁位移分析与刚度设计梁位移分析与刚度设计知识点知识点能力层次能力层次1挠度曲线的概念、挠度方程的推导过程挠度曲线的概念、挠度方程的推导过程识识 记、应用记、应用2在纯弯曲下梁的挠度、转角的计算公式在纯弯曲下梁的挠度、转角的计算公式理理 解解3小挠度曲线微分方程、应用和符号法则小挠度曲线微分方程、应用和符号法则识识 记记4应用应用积分法积分法求解梁在纯弯曲下的挠度和转角求解梁在纯弯曲下的挠度和转角理解、应用理解、应用5各种不同约束作用下的各种不同约束作用下的边界条件和连续条件边界条件和连续条件识识 记记6叠加法及其应用范围叠加法及其应

11、用范围识识 记记7梁的刚度设计问题、分析步骤梁的刚度设计问题、分析步骤理解、应用理解、应用8几种情况的梁的挠度与转角公式几种情况的梁的挠度与转角公式识识 记记4/16/202312第第9章章 圆轴扭转时的应力变形分析与强度、刚度设计圆轴扭转时的应力变形分析与强度、刚度设计知识点知识点能力层次能力层次1扭转变形、扭转破坏扭转变形、扭转破坏识识 记、应用记、应用2切应力互等定理切应力互等定理识识 记记3圆轴扭转时的变形协调方程圆轴扭转时的变形协调方程理理 解解4圆轴扭转时的静力学方程圆轴扭转时的静力学方程理理 解解5圆轴扭转时横截面上扭转角的公式及其应用圆轴扭转时横截面上扭转角的公式及其应用理理

12、解解6圆轴扭转时横截面上圆轴扭转时横截面上切应力切应力的公式及其应用的公式及其应用识识 记记7圆轴扭转时的抗扭圆轴扭转时的抗扭强度强度设计方法设计方法理理 解、应解、应 用用4/16/202313第第10章章 复杂受力时构件的强度设计复杂受力时构件的强度设计知识点知识点能力层次能力层次1应力状态概念、复杂应力状态与简单应力状态的区别应力状态概念、复杂应力状态与简单应力状态的区别识识 记、应用记、应用2应力状态的基本分析方法应力状态的基本分析方法识识 记记3平面应力状态中任意方向面上的应力和应变的确定平面应力状态中任意方向面上的应力和应变的确定识识 记记4方向角与应力分量的正负号规则方向角与应力

13、分量的正负号规则识识 记记5单元体单元体(微元微元)概念、局部平衡分析方法概念、局部平衡分析方法识识 记记6平面应力状态中任意方向面上的应力和应变的计算公式平面应力状态中任意方向面上的应力和应变的计算公式理理 解、应用解、应用7主平面、主应力、主方向主平面、主应力、主方向理理 解解8主应力、最大切应力求解方法主应力、最大切应力求解方法理理 解解9广义的胡克定律、总应变能密度及其计算公式广义的胡克定律、总应变能密度及其计算公式理理 解、应解、应 用用10三个判断准则及其应用范围三个判断准则及其应用范围理理 解解11圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的强度计算方法圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的强度计算方

14、法理理 解解4/16/202314第第11章章 压杆的稳定性分析与设计压杆的稳定性分析与设计知识点知识点能力层次能力层次1稳定性失效、屈曲失效的概念稳定性失效、屈曲失效的概念识识 记、应用记、应用2临界状态、临界载荷临界状态、临界载荷识识 记记3如何求解细长杆的临界屈曲载荷如何求解细长杆的临界屈曲载荷运运 用用4如何求解中长杆的临界屈曲载荷如何求解中长杆的临界屈曲载荷运运 用用5如何求解粗短杆的临界屈曲载荷如何求解粗短杆的临界屈曲载荷运运 用用6临界应力总图临界应力总图运运 用用7压杆的稳定性设计压杆的稳定性设计运运 用用4/16/202315确定研究对象确定研究对象解除约束解除约束画出隔离体

15、图画出隔离体图画出所有主动力画出所有主动力画出所有约束力画出所有约束力列出平衡方程求解列出平衡方程求解工程静力学部分工程静力学部分受力分析流程图受力分析流程图应力分布、应变大小应力分布、应变大小判断是否安全判断是否安全(强度、刚度、稳定性强度、刚度、稳定性)工程力学课程主线工程力学课程主线4/16/202316二矩二矩式平衡方程式平衡方程三矩三矩式平衡方程式平衡方程一矩一矩式平衡方程式平衡方程第第1、2、3章精华章精华4/16/202317关于工程静力学模型与材料力学模型关于工程静力学模型与材料力学模型刚体与变形体都是工程构件在确定条件下的力学简化模型。刚体与变形体都是工程构件在确定条件下的力

16、学简化模型。关于弹性体受力与变形特点关于弹性体受力与变形特点 弹性体在载荷作用下，将产生连续分布的内力。弹性体在载荷作用下，将产生连续分布的内力。弹性体内力应满足：弹性体内力应满足：与外力的平衡关系；弹性体自身变形协调关系；与外力的平衡关系；弹性体自身变形协调关系；力与变形之间的物性关系。力与变形之间的物性关系。这是材料力学与工程静力学的重要区别。这是材料力学与工程静力学的重要区别。关关于于工工程程静静力力学学概概念念与与原原理理在在材材料料力力学学中中的的可可用用性性与限制性与限制性第第4章精华章精华4/16/202318看清题目，分清出约束类型看清题目，分清出约束类型应用平衡方程求各个约束

17、力应用平衡方程求各个约束力根据外力和约束力情况，根据外力和约束力情况，确定控制面确定控制面应用截面法，求出应用截面法，求出每一每一段段上的剪力和弯矩上的剪力和弯矩方程方程注意注意X的取值范围的取值范围建立坐标，画出整个杆建立坐标，画出整个杆上的剪力图和弯矩图上的剪力图和弯矩图应用截面法，求出应用截面法，求出每一控制面每一控制面上的剪力和弯矩上的剪力和弯矩数值数值应用应用微分关系微分关系，确定每，确定每2个控个控制面之间剪力和弯矩变化曲线制面之间剪力和弯矩变化曲线解题思路和方法：解题思路和方法：第第5章精华章精华4/16/202319第第6、7、8、9章精华章精华4/16/202320 x xx

18、 xx xx x第第6、7、8、9章精华章精华4/16/202321小结小结dAyzzyr面积：面积：截截面面一一次次矩矩(静矩静矩)截截面面二二次次矩矩(惯性矩惯性矩)截截面面二二次次极极矩矩(极惯性矩极惯性矩)截截面面二二次次矩矩(惯性积惯性积)惯性半径惯性半径第第6、7、8、9章精华章精华4/16/202322圆形截面圆形截面环形截面环形截面矩形截面矩形截面实心圆截面实心圆截面空心圆截面空心圆截面第第6、7、8、9章精华章精华4/16/202323在在6、7、8、9章所学的应力计算公式、强度设计问题：章所学的应力计算公式、强度设计问题：其中通过实验确定其中通过实验确定韧韧性材料性材料韧韧

19、性材料性材料脆脆性材料性材料脆脆性材料性材料单一单一应力状态下的强度设计应力状态下的强度设计只有只有正正应力应力 或或 切切应力应力 4/16/202324第第10章精华章精华根据外加载荷情况根据外加载荷情况(集中力、集中力偶、分布载荷和约束力集中力、集中力偶、分布载荷和约束力)求出单元体六个面上的正应力和切应力求出单元体六个面上的正应力和切应力利用公式利用公式(10-1)求出单元体求出单元体内部内部任意任意斜截面上的正应力和切应力斜截面上的正应力和切应力求出单元体内部任意斜截面中求出单元体内部任意斜截面中最大最大的的正应力正应力或或切应力切应力或或主应力主应力利用利用6、7、8、9章的应力公

20、式章的应力公式判断强度失效问题判断强度失效问题根据根据材料类型材料类型，选择合适的，选择合适的强度理论强度理论4/16/202325 应应力力是是对对某某点点而而言言的的，同同一一点点的的位位于于不不同同截截面上的应力是不同的。面上的应力是不同的。研研究究应应力力状状态态就就是是研研究究一一点点处处的的位位于于各各个个截截面面上上的的应应力力变变化化情情况况及其变化规律。及其变化规律。4/16/202326第第11章精华章精华稳定性问题的研究稳定性问题的研究对于给定材料，首先求出对于给定材料，首先求出或或对于题目中的压杆，求其细长比：对于题目中的压杆，求其细长比：为为反反映映不不同同支支承承影

21、影响响的的长长度度系系数数，l为为压压杆杆长长度度，i为为全全面反映压杆横截面形状与尺寸的几何量。面反映压杆横截面形状与尺寸的几何量。对于两端为对于两端为固定铰支链固定铰支链的约束，的约束，1对于对于一端固定另一端自由一端固定另一端自由的细长压杆，的细长压杆，2对于对于一端固定另一端为固定铰支链一端固定另一端为固定铰支链的细长杆，的细长杆，0.7对于对于两端固定两端固定的细长杆，的细长杆，0.54/16/202327比较大小：比较大小：细长杆细长杆中长杆中长杆粗短杆粗短杆或或稳定性设计：稳定性设计：求出求出工作安全系数工作安全系数设计准则设计准则特特定定材材料料、尺尺寸寸的的压压杆杆所所能能承承受的受的最大压缩载荷最大压缩载荷在实际应用中压杆所承受的在实际应用中压杆所承受的压缩载荷压缩载荷一般通过一般通过受力分析受力分析求出求出4/16/202328选择题选择题 (32分分)填空题填空题 (16分分)计算题计算题 (52分分)试卷结构：试卷结构：建议：建议：对教材中的重要定理、关键结论、关键假设一定要清楚。对教材中的重要定理、关键结论、关键假设一定要清楚。对教材中的典型例题和习题要熟练掌握其解题方法。对教材中的典型例题和习题要熟练掌握其解题方法。在考试中要尽量得分。在考试中要尽量得分。4/16/202329