工程力学辅导-总目与知识框图

1、工程力学考试辅导,考试目的： 通过本科目考试，检验考核考生对工程力学的基本概念、理论与计算方法的了解、熟悉、掌握的程度。以及运用这些知识解决实际问题的能力。,工程力学是一门理论性较强的专业基础课。 工程力学所包含理论力学、材料力学两门学科。,第一章：绪论 第二章：静力学基础及物体的受力分析 第三章：平面力系的合成与平衡 第四章：空间力系 第五章：杆的内力及内力图 第六章：轴向拉伸与压缩 第七章：扭转 第八章：平面弯曲 第九章：应力状态和强度理论 第十章：组合变形 第十一章：压杆稳定 附录：平面图形的几何性质,工程力学,第一章：绪论 学习要求 了解：工程力学的任务及主要内容； 荷载和结构的分类。

2、 熟悉：杆件的几何特征与基本变形形式； 变形固体的基本假设。,工程力学的任务及主要内容,1.研究力系的简化和平衡；此时将物体视为刚体 2.研究杆件的承载能力强度、刚度和稳定性问题,静力学主要研究力系的简化及物体的平衡规律。 材料力学主要研究构件在外力作用下的强度、刚度和稳定性的基本理论和计算方法。,工程力学一般包括静力学、材料力学和运动力学三部分。,本考试涉及:,荷载的分类,工程力学中，作用在物体上的力一般分为两种： （1）使物体运动或有运动趋势的主动力，如重力、风压力； （2）阻碍物体运动的约束力。,作用在结构上的主动力又称为荷载,约束是指能够限制构件运动的其它物体， 而约束作用于被约束构件

3、上的力称为约束反力，简称反力 。,荷载与反力又统称为外力。 在外力作用下物体内部相互作用力的改变量称为内力。,荷载的分类,温度变化、支座移动、材料收缩也可能使结构产生内力和变形，从广义上说，都可称为荷载。,静力荷载: 指缓慢地施加在结构上的荷载。 动力荷载: 指突然施加在结构上的荷载。,3.按荷载作用性质分：可分为静力荷载和动力荷载。,恒载: 长期作用在结构上的不变荷载。 活载: 暂时作用在结构上的可变荷载。,1.按荷载作用的时间久暂分：可分为恒载和活载。,集中荷载: 集中力P、集中力偶m。,分布荷载: 体分布荷载、面分布荷载，线分布荷载q；,2.按荷载在结构上的分布分:可分为分布荷载和集中荷

4、载,结构的分类,构件结构中的单个部分。,结构建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。,工程力学主要研究平面杆件结构。,2.结构按空间观点分为：平面结构、空间结构。,实体,板（壳）,杆件,1.结构按几何观点分为： 杆件结构、薄壁结构、实体结构。,3.平面杆件结构的分类,组合结构,桁架,刚架,拱,梁,结构的分类,杆件的几何特征,杆件的主要几何特征是横截面和轴线。 轴线为直线的杆称为直杆； 轴线为曲线的杆称为曲杆。 横截面尺寸相同的直杆称为等直杆。,杆件的基本变形形式,（1） 拉伸（压缩） （2） 剪切 （3） 扭转 （4） 弯曲,变形固体基本假定,（1）均匀性 （2）连续性 （3）各向同性 （4）小变

5、形 （另: 大变形非线性）,力系分类,1. 占据位置 （1） 平面力系（coplanar force system） （2） 空间力系（spacial force system） 2. 空间方位 （1） 汇交力系（concurrent force system） （2） 平行力系（parallel force system） （3） 一般力系（general force system）,工程力学学习方法,工程力学来源于实践又服务于实践。工程实际问题，往往比较复杂，为抓住问题的本质，常忽略次要因素，将所研究的对象抽象化为力学模型。 研究物体平衡时，用刚体（理想）模型取代实际物体； 研究物体受力与

6、变形时，用变形固体模型取代实际物体； 对构件进行计算时，将实际问题抽象化为计算简图等等。,工程力学学习方法,工程力学系统性较强，各部分内容之间联系紧密，学习中： 要循序渐进，要认真理解基本概念、基本理论和基本方法。 要注意所学概念的来源、含义、力学意义及其应用； 要注意有关公式的根据、适用条件； 要注意分析问题的思路，解决问题的方法。 在学习中，一定要认真研究，独立完成一定数量的思考题和习题，以巩固和加深对所学概念、理论、公式的理解、记忆和应用。,第二章：静力学基础及物体的受力分析 学习要求 了解：静力学的基本概念（平衡、力、刚体、约束）。 熟悉：静力学公理；约束与约束反力。 掌握：物体的受力

7、分析和受力图。,第三章：平面力系的合成与平衡 学习要求 了解：平面力系的基本概念。 熟悉：平面汇交力系的合成与平衡； 平面力偶系的合成与平衡； 平面任意力系的简化。 掌握：平面任意力系的平衡； 物体系统的平衡。,第四章：空间力系 学习要求 了解：空间力系的基本概念。 熟悉：空间汇交力系的合成与平衡； 空间力偶系的合成与平衡。 掌握：空间任意力系的平衡； 物体的重心与形心。,第五章：杆的内力及内力图 学习要求 了解：杆的内力分析方法。 熟悉：拉（压）杆横截面上的轴力计算方法； 扭转杆横截面上的扭矩计算； 弯曲梁横截面上的剪力和弯矩计算。 掌握：拉（压）杆横截面上的轴力图； 扭转杆横截面上扭矩图；

8、 梁的剪力方程和弯矩方程； 梁的剪力图和弯矩图。,第六章：轴向拉伸与压缩 学习要求 了解：拉伸和压缩的概念。许用应力的概念。 熟悉：拉（压）杆横截面上的应力和应力计算； 拉（压）杆的变形、胡克定律； 材料在拉（压）时的力学性能； 极限应力、许用应力和强度条件。 掌握：拉（压）杆的变形计算； 拉（压）杆的强度计算； 拉压超静定问题。,第七章：扭转 学习要求 了解：圆杆扭转的概念。 熟悉：圆轴扭转时的应力与强度计算； 圆杆扭转时的变形与刚度计算。,第八章：杆的内力及内力图 学习要求 了解：梁的平面弯曲和计算简图；梁的合理截面形状；梁的挠度与转角的概念；简单超静定梁。 熟悉：梁的正应力和剪应力计算公式；梁挠曲线的近似微分方程；用叠加法求梁的变形；梁的刚度计算和提高梁的刚度的措施。 掌握：梁的正应力和剪应力强度条件；用积分法求梁的变形。,第九章：应力状态和强度理论 学习要求 了解：应力状态的概念。 熟悉：一点处应力状态的描述； 平面应力状态分析的解析法。,第十章：组合变形 学习要求 了解：组合变形的概念。 熟悉：拉（压）弯组合变形时的正应力计算。,第十一章：压杆稳定 学习要求 了解：