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文档简介

1、第一章 静力学公理与物体受力分析一、考点要求1、 理解力和刚体的概念。2、 理解静力学公理和推论。3、 明确和掌握常见约束的基本特征及约束反力的画法。4、 熟练而正确地对单个物体与物体系统进行受力分析,画出受力图。二、知识结构1、 基本概念:力、刚体、平衡、约束和约束力。2、 静力学公理(1)力的平行四边形法则;(三角形法则、多边形法则)注意:与力偶的区别(2)二力平衡公理;(二力构件)(3)加减平衡力系公理;(推论:力的可传性、三力平衡汇交定理)(4)作用与反作用定律;(5)刚化原理。3、 常见约束类型与其约束力(具体见表1.1 )(1)光滑接触约束一一约束力沿接触处的公法线;(2)柔性约束

2、对被约束物体与柔性体本身约束力为拉力;(3)皎链约束一一约束力一般画为正交两个力,也可画为一个力;(4)活动皎支座 约束力为一个力也画为一个力;(5)球皎链一一约束力一般画为正交三个力,也可画为一个力;(6)止推轴承 约束力一般画为正交三个力;(7)固定端约束一一两个正交约束力,一个约束力偶。4、 物体受力分析在工程问题中,为了求出未知的约束力,首先要确定构件受了几个力,每个力的作用位置和力的作用方向,这个过程就称为物 体的受力分析。受力分析步骤如下:(1)确定研究对象,取分离体,画出所要研究的物体的草图;(2)先画主动力,明确研究对象所受周围的约束,进一步明确约束类型,什么约束画什么约束反力

3、;(3)必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某些反力的指向或作用线的方位。正确地进行物体的受力分析并画其受力图,是分析、解决力学问题的基础。画受力图时必须注意以下几点:(1)明确研究对象。根据求解需要,可以取单个物体为研究对象,也可以取由几个物体组成的系统为研究对象。不同的研究对 象的受力图是不同的。(2)正确确定研究对象受力的数目。由于力是物体间相互的机械作用,因此,对每一个力都应明确它是哪一个施力物体施加给 研究对象的,决不能凭空产生。同时,也不可漏掉某个力。一般可先画主动力,再画约束力,凡是研究对象与外界接触的地方, 都一定存在约束力。(3)正确画出约束力。一个物体往往同时受到

4、几个约束的作用,这时应分别根据每个约束本身的特性来确定其约束力的方向, 而不能凭主观臆测。(4)当分析两物体间相互作用时,应遵循作用、反作用关系。若作用力的方向一经假定,则反作用力的方向应与之相反。当画 整个系统的受力图时,由于内力成对出现,组成平衡力系。因此不必画出,只需画出全部外力。第二章平面力系一、考点要求1、 熟练计算平面力对点之矩。2、 理解力偶和力偶矩的概念,明确平面力偶的性质。3、 掌握平面汇交力系和平面力偶系的合成与平衡的计算方法。4、 掌握平面任意力系向一点简化的方法,会应用解析法求主矢和主矩。5、 理解平面任意力系简化的结果。6、 熟练应用平面任意力系的平衡方程求解单个物体

5、或物体系统的平衡问题。7、 熟练节点法和截面法求桁架杆件内力。第三章 空间力系一、考点要求1、 掌握力在空间直角坐标轴上的投影计算和力对轴之矩的计算。2、 了解空间力偶的性质及其作用效应。3、 了解空间一般力系作用下单个物体的平衡问题。4、 理解重心的概念,能熟练地应用坐标公式求物体的重心。第四章 摩擦一、 考点要求1、 掌握滑动摩擦的性质,理解库仑摩擦定律的内涵,全约束力、摩擦角、自锁等概念。2、 了解考虑滑动摩擦时的平衡问题。二、 知识结构1、滑动摩擦力(1)静滑动摩擦力一一方向:与相对滑动趋势方向相反;大小:(2)动滑动摩擦力一一方向:与相对滑动方向相反;大小:2、摩擦角与自锁(1)摩擦

6、角临界平衡状态时,全约束力与接触处公法线之间的夹角,或。(2)自锁一一所有主动力合力的作用线与接触处公法线间的夹角小于摩擦角,物体静止的情况。3、滚动摩阻 转向:与相对滚动趋势转向相反;第五章材料力学绪论一、 考点要求1、 明确材料力学的任务,理解构件的强度、刚度、稳定性的概念。2、 理解变形体的的基本假设。3、 掌握杆件变形的基本形式。二、 知识结构1、 材料力学的任务材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。为了保证机械和结构能安全正常地工作,必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力,承载能力表现为1.1强度强度是指构件抵抗

7、破坏的能力。构件在外力作用下不被破坏,表明构件具有足够的强度。1.2刚度刚度是指构件抵抗变形的能力。构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值,表明构件具有足够的刚度。1.3稳定性稳定性是指构件承受在外力作用下,保持原有平衡状态的能力,构件在外力作用下,能保持原有的平衡形态,表明构件具有足 够的稳定性。材料力学的任务:以最经济为代价,保证构件具有足够的承载能力。通过研究构件的强度、刚度、稳定性,为构件选择合适的 材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。2、 材料力学的研究对象2.1研究对象的几何特征构件有各种几何形状,材料力学的主要研究对象是杆件,其几何特征是横向尺寸远小于纵向尺寸,如机器

8、中的轴、连接件中的销钉、房屋中的柱、梁等均可视为杆件,材料力学主要研究等直杆。2.2研究对象的材料特征构件都是由一些固体材料制成,如钢、铁、木材、混凝土等,它们在外力作用下会产生变形,称变形固体。其性质是十分复杂的,为了研究的方便,抓住主要性质,忽略次要性质材料力学中对变形固体作如下假设:均匀连续性假设:假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质,且体内各点处的力学性质相同。-各向同性假设:假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。.,小变形假设假设:变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的,称以不考虑外力作用点处的微小位移,而按变形前的位置和尺寸进行计算。3、 杆件的几何特

9、征3.1轴线:截面形心的连线3.2横截面:垂直于轴线的截面4、 杆件变形的基本形式杆件在不同受力情况下,将产生各种不同的变形,但是,不管变形如何复杂,常常是如下四种基本变形或是它们的组合。拉伸和压缩:变形形式是由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力引起的,表现为杆件长度的伸长或缩短。如托架的拉杆和压杆受力后的变形。剪切:变形形式是由大小相等、方向相反、相互平行的一对力引起的,表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。如连接件中的螺栓和销钉受力后的变形。扭转:变形形式是由大小相等、转向相反、作用面都垂直于杆轴的一对力偶引起的,表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。如

10、机器中的传动轴受力后的变形。弯曲:变形形式是由垂直于杆件轴线的横向力,或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶引起的,表现为杆件轴线由直线变为受力平面内的曲线。如单梁吊车的横梁受力后的变形。杆件同时发生几种基本变形,称为组合变形。二、知识结构1、 轴向拉伸(压缩)的概念受力特点:作用于杆件上外力合力的作用线与杆件轴线重合。变形特点:构件沿轴线方向的伸长或缩短。2、 轴力、轴力图2.1轴向拉压时的内力轴力轴力一一垂直于横截面、通过截面形心的内力。轴力的符号规则一一轴力背离截面时为正,指向截面为负。2.2轴力图一一形象表示横截面上轴力沿杆轴线变化规律的图形。3、 正应力和应力集

11、中3.1应力的概念3.2轴向拉(压)时横截面上的正应力:3.3应力集中的概念与圣维南原理应力集中一一在截面突变处出现局部应力剧增现象。应力集中对于塑性、脆性材料的强度产生截然不同的影响,脆性材料对局部应力的敏感性很强,而局部应力对塑性材料的强度影响很小。圣维南原理一一外力作用在杆端的方式不同,只会使杆端距离不大于横向尺寸的范围内应力分布受到影响。4、 轴向拉(压)杆斜截面上的应力5、 拉压杆的变形、胡克定律、泊松比6、 材料在拉伸和压缩时的力学性能6.1低碳钢拉伸时的力学性能低碳钢拉伸时变形发展的四个阶段:(1)弹性阶段(oa)(2)屈服阶段(bc)小变形”。在列平衡方程时,可(3)强化阶段(ce)(4)颈缩阶段(ef)6.2材料塑性的两个指标:6.3材料压缩时的力学性能:低碳钢压缩时的力学性

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