力學(xué)總復(fù)習(xí)

1、總復(fù)習(xí),潘琦qpan@nuist.edu.cn,題型 （閉卷考試，試卷配有公式表）,判斷題 （概念辨析）（1.5*12=18）選擇題 （基本概念，原理，簡(jiǎn)單計(jì)算）（2*10=20）填空題 （簡(jiǎn)單計(jì)算）（5*5=25）畫(huà)圖題 （受力圖，軸力圖，扭矩圖，彎矩圖）（5*3=15）計(jì)算題 （剛體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題，強(qiáng)度及剛度計(jì)算問(wèn)題 ）（10+12）,第一章,剛體（概念辨析）力的三要素 （概念辨析，基本概念）力的作用效

2、果 （概念辨析，基本概念）力的可傳性 （概念辨析，基本概念）力矩：平面力對(duì)點(diǎn)之矩，空間力對(duì)點(diǎn)之矩 （概念辨析，基本概念）合力矩定理 （概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）力偶，力偶的三個(gè)性質(zhì)，平面力偶系的合成（概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）約束，約束的類(lèi)型，約束力的性質(zhì)，平衡（概念辨析，基本概念）二力平衡原理，二力桿，三力平衡原理 ，畫(huà)受力圖（基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算，畫(huà)圖）,第二章,主矢，主矩，各自的特點(diǎn)（概念辨析，基本概念）等效力

3、系 （概念辨析）力向一點(diǎn)平移定理 （基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）平面匯交力系，平面力偶系，平面一般力系，各自的力系簡(jiǎn)化結(jié)果（概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）固定端約束 （概念辨析，基本概念）,第三章,平面一般力系的平衡條件與平衡方程（基本概念）平面匯交力系的平衡條件與平衡方程（基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）平面力偶系的平衡條件與平衡方程（基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）力對(duì)軸的矩，與力對(duì)點(diǎn)的矩的關(guān)系 （概念辨析，基本概念）剛體系統(tǒng)靜定與靜不定的概念，如何

4、判斷（概念辨析，基本概念）剛體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題求解（計(jì)算題）,第四章,材料力學(xué)的研究對(duì)象（概念辨析，基本概念）桿件的特征（概念辨析，基本概念）強(qiáng)度失效，剛度失效（概念辨析，基本概念）外力，內(nèi)力（概念辨析，基本概念）截面法，六個(gè)內(nèi)力分量（概念辨析，基本概念）彈性體受力與變形特征（概念辨析，基本概念）應(yīng)力，正應(yīng)力，切應(yīng)力，單位（概念辨析，基本概念）應(yīng)力與內(nèi)力分量之間的關(guān)系（概念辨析，基本概念）應(yīng)變，正應(yīng)變，切應(yīng)變（概念辨析，

5、基本概念）胡克定律（概念辨析，基本概念）,第五章：,軸向拉壓 ，軸力（符號(hào)）（概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）軸力圖 （畫(huà)圖題）正應(yīng)力，正應(yīng)變（概念辨析，基本概念）強(qiáng)度條件，極限應(yīng)力，許用應(yīng)力，安全系數(shù)（概念辨析，基本概念）三類(lèi)強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題 （簡(jiǎn)單計(jì)算）材料拉伸時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變曲線 （基本概念）,第六章,扭轉(zhuǎn)，扭矩（符號(hào)）（概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）扭矩圖（畫(huà)圖題）切應(yīng)力互等定理（概念辨析，基本概念）變形協(xié)調(diào)方程，相對(duì)

6、扭轉(zhuǎn)角（概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）彈性范圍內(nèi)的切應(yīng)力-切應(yīng)變關(guān)系，切應(yīng)力與扭矩的關(guān)系（概念辨析，基本概念）強(qiáng)度條件（計(jì)算題）剛度條件（計(jì)算題）,第七章：,彎曲，梁的類(lèi)型，剪力（符號(hào)），彎矩（符號(hào)）（概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）剪力方程，彎矩方程，剪力圖，彎矩圖，確定分段點(diǎn)的原則（基本概念，畫(huà)圖題）靜矩、形心、靜矩與形心坐標(biāo)之間的關(guān)系，組合圖形的形心 （概念辨析，基本概念）慣性矩、慣性積、極慣性矩，移軸定理，轉(zhuǎn)軸定理（概

7、念辨析，基本概念）主軸、形心主軸、主慣性矩、形心主慣性矩 （概念辨析，基本概念）平面彎曲，純彎曲，橫向彎曲（概念辨析，基本概念）中性層，中性軸，彎曲平面假設(shè)，正應(yīng)力與彎矩的關(guān)系（概念辨析，基本概念）強(qiáng)度條件（簡(jiǎn)單計(jì)算）,第八章,梁的位移，撓度，轉(zhuǎn)角（基本概念，概念辨析）積分法求解撓度方程，轉(zhuǎn)角方程，邊界條件，連續(xù)條件 （基本概念，概念辨析，簡(jiǎn)單計(jì)算）疊加法 （簡(jiǎn)單計(jì)算）靜不定梁多余約束力的求解 （概念辨析，基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)

8、算）剛度條件 （基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）,第九章,應(yīng)力狀態(tài)（概念辨析，橫截面，斜截面）平面應(yīng)力狀態(tài)的表示（應(yīng)力狀態(tài)圖的辨析）斜面應(yīng)力的求解（簡(jiǎn)單計(jì)算）主應(yīng)力，主平面，主方向，主單元體（概念辨析，基本概念）第一強(qiáng)度理論，第三強(qiáng)度理論（基本概念，簡(jiǎn)單計(jì)算）,第一章,畫(huà)受力圖的步驟如下：,? 選定合適的研究對(duì)象，確定分離體；（約束不解除直接畫(huà)約束力不給分）,? 畫(huà)出所有作用在分離體上的主動(dòng)力（一般皆為已知力）；,? 在分離體的所有約束處

9、，根據(jù)約束的性質(zhì)畫(huà)出約束力。（應(yīng)用二力平衡或三力平衡原理畫(huà)力，不畫(huà)出連接線或確定出匯交點(diǎn)，不給分；作用力的方向一旦確定，反作用力的方向畫(huà)錯(cuò)不給分）,結(jié)論： 橫截面上的軸力在數(shù)值上等于截面左側(cè)或右側(cè)軸段上外力的代數(shù)和。 取左側(cè)段：向左的外力取正，向右的外力取負(fù) 取右側(cè)段：向右的外力取正，向左的外力取負(fù),取左向左，取右向右,軸力為正,§5-1　軸力與軸力圖,,例2試作圖示桿的軸力圖。,,解：,&

10、#167;5-1　軸力與軸力圖,結(jié)論：橫截面上的扭矩在數(shù)值上等于截面左側(cè)或右側(cè)軸段上外力偶矩的代數(shù)和。取左側(cè)段：向左的外力偶矩取正，向右的外力偶矩取負(fù)取右側(cè)段：向右的外力偶矩取正，向左的外力偶矩取負(fù),取左向左，取右向右，扭矩為正,§6-2-4 扭矩圖,,,,已知 ：MA=2KN.mMB=3.5KN.mMC=1.0KN.mMD=0.5KN.m試畫(huà)出扭矩圖,,,,,,,§6-2-4 扭矩圖,重要結(jié)論：

11、 (1) 橫截面上的剪力在數(shù)值上等于截面左側(cè)或右側(cè)梁段上外力的代數(shù)和。左側(cè)梁段：向上的外力為正，向下的外力為負(fù)。右側(cè)梁段：向下的外力為正，向上的外力為負(fù),(2) 橫截面上的彎矩在數(shù)值上等于截面左側(cè)或右側(cè)梁段上外力對(duì)該截面形心的力矩之代數(shù)和。左側(cè)梁段：順時(shí)針的力矩為正，逆時(shí)針的力矩為負(fù)。右側(cè)梁段：逆時(shí)針的力矩為正，順時(shí)針力矩為負(fù)。,左順右逆, 彎矩為正,左上右下， 剪力為正,§7-2-3截面法確定指定截面上的剪力和

12、彎矩,,求指定截面內(nèi)力,FA=2qa （↑） FB = qa（↑）,2.求指定截面剪力和彎矩,FQ2 = FA－qa= qa,FQ1 = －qa,M1 = －qa2,M2 =－qa2＋qa2= 0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a,2a,q,qa,qa2,C,B,A,,解：1. 求支反力,§7-2-3截面法確定指定截面上的剪力和彎矩,1. q = 0,,,,,,,,FQ圖,M圖,FQ

13、﹥0,FQ﹤0,q = 0,,,FQ = 0,二、FQ ,M 圖的若干規(guī)律,剪力圖為一條水平線；彎矩圖為一條斜直線。,§7-3 剪力圖與彎矩圖,,,,,FQ圖,M圖,q ﹤0,,2. q = 常數(shù),q﹥0,,,拋物線,剪力圖為一條斜直線；彎矩圖為一條二次拋物線。,§7-3 剪力圖與彎矩圖,｛,,,,FQ 圖,M圖,F,3. 集中力F 的影響,F,折角,,,F,F,｛,,,,,突變F,剪力圖突變，突變值等于集中力

14、 的大??；左右兩側(cè)控制面彎矩相等。,§7-3 剪力圖與彎矩圖,,,,FQ圖,M圖,Me,4. 集中力偶 Me的影響,Me,突變Me,,無(wú)影響,,,,,,,,左右兩側(cè)控制面剪力相等，彎矩圖有突變，突變值等于集中力偶矩的大小。,§7-3 剪力圖與彎矩圖,5. FQ = 0 的截面，必有 Mmax 或 Mmin,§7-3 剪力圖與彎矩圖,示例,1、靜力學(xué)的研究對(duì)象是剛體，即產(chǎn)生極微小形變的變形體。（

15、 ）  2、對(duì)于剛體以及彈性體而言，作用在其上的力沿著力的作用線移動(dòng)，不改變力對(duì)物體的作用效應(yīng)。（ ）,3、平面固定端約束施加在被約束物體上的力是一個(gè)集中力，可由一對(duì)正交分力和一個(gè)力偶表示。（ ） 4、對(duì)于一個(gè)確定的力系，其主矢是唯一的。（ ） 5、力與軸共面時(shí)，力對(duì)軸之矩為零。（ ）,6、工程力學(xué)中所謂剛度失效是指材料發(fā)生了斷裂或產(chǎn)生塑性變形。（ ）,示例,1、物體處于平

16、衡狀態(tài)指的是（ ）物體沒(méi)有受到力的作用；(B) 物體相對(duì)于地球靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)；(C) 物體受一對(duì)平衡力作用。2、利用截面法得到桿件某截面處的內(nèi)力及其分量表示圖，如圖所示，下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）,(A) F1為軸力，F(xiàn)2，F(xiàn)3為剪力；(B) M1，M2為扭矩，M3為彎矩； (C)當(dāng)發(fā)生純彎曲時(shí)，F(xiàn)1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的值均等于零。,示例,,,,,,,,,,,,FAy,FAx,F'C,P,F'C,,P,FA,

17、FB,FC,試畫(huà)出各構(gòu)件的受力圖,示例,1、根據(jù)下圖(a)中的示意圖，畫(huà)出的桿件受力圖如下圖(b)所示，請(qǐng)問(wèn)受力圖是否正確，若不正確，則把錯(cuò)誤的地方標(biāo)出，并將正確的受力圖畫(huà)出。,示例,1、如圖所示的平面力系，其中F1＝200 N，F(xiàn)2＝600 N，F(xiàn)3＝400 N。圖中長(zhǎng)度單位為mm。則力系的主矢為 ，主矩為 。,圖a所示鉸接橫梁。已知荷載q，力偶矩M和尺寸a，試求桿的固定端A及可動(dòng)鉸B、C 端約束

18、力。,2-4 物體系統(tǒng)平衡問(wèn)題,示例,2-4 物體系統(tǒng)平衡問(wèn)題,,,,,研究方法 一: 整體到局部,1.取整體為研究對(duì)象,,,,,2. BC 梁為研究,已知: d1=100mm d2=60mm,[τ] = 60 MPa, [θ] =1 º/m, G = 80 GPa 求：校核強(qiáng)度、剛度解：1. 內(nèi)力分析Mx1=10 kN·m, Mx2=3 kN·m 作扭矩圖,＜ [τ],2. 校核

19、強(qiáng)度,10,3,,,示例,＞ [τ],結(jié)論：強(qiáng)度、剛度都不滿(mǎn)足要求。,3. 校核剛度,＜[θ],＞[θ],已知 ：鑄鐵構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。鑄鐵拉伸許用應(yīng) 力[?] ?=30MPa。試校核該點(diǎn)的強(qiáng)度。,解：首先根據(jù)材料和應(yīng)力狀態(tài)確定失效形式，選擇設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。,脆性斷裂，最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則,?1 ? [?] ?,其次確定主應(yīng)力,最后應(yīng)用強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則校核強(qiáng)度,?1＝29.28MPa, ?2＝3.72MPa,?3＝0,?1

20、 = 29.28MPa < [?] ?= 30MPa,結(jié)論：危險(xiǎn)點(diǎn)的強(qiáng)度是安全的。,練習(xí),對(duì)于通過(guò)形心的坐標(biāo)軸，圖形對(duì)其靜矩為零。（ ）,主軸是中性層與梁的橫截面的交線。（ ）,梁彎曲時(shí)，在集中力偶作用處剪力圖不發(fā)生改變，彎矩圖則發(fā)生轉(zhuǎn)折。（ ）,練習(xí),下圖為低碳鋼拉伸應(yīng)力應(yīng)變圖，從圖中看出低碳鋼的強(qiáng)度極限為（ ）,（A）σ1；（B）σ2；（C）σ3；,練習(xí),下面各圖中，一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)畫(huà)法正確的是（ ）,練