工程力學總結

2021-12-21 14:34:38 字數 2873 閱讀 4976

1、工程力學所用的三種分析:

1)力學分析: 固體在外力作用下,無論是整體或是其中的任何一部分以至乙個單元體,都必須滿足動力學方程(牛頓第二定律)。

在物體處於等速運動或靜止時,就必須滿足平衡方程。

2)幾何分析: 固體受力時要發生位移和變形(應變)。 位移與應變之間應存在一定的關係。固體與相鄰物體(包括支座等)接觸,則在邊界上必受到一定的幾何或運動學性質的約束。

3)物性關係: 物性關係:變形與外力的關係,通常表示成應力應變關係。

這種與材料本身相關的關係有時叫做材料的本構關係。

廣義胡克定律就是一種線彈性的物性關係,考慮以上三個方面可以構成三類方程,即力學方程、幾何方程、物性方程,以及必要的邊界條件。

2、平面力系簡化:主矢 。主句:(代數和)

3、合力矩定理:

合力對一點之矩等於各個分力對改點之矩的代數和。

4、三力匯交:作用在同一物體上的三個力如果平衡,則三力(或其方向延長線)交與一點。

物體受力分析:集中力、分布力(均勻和非均勻)

線性分布q、面分布p,體分布

5、二力構件:只有兩個力(桁架都是二力構件),等大、反向、作用在兩點連線上。

力偶:fd (力偶只能用力偶平衡) 。

6、平面力系平衡條件:

且一矩公式:;二矩式:x軸向和a、b力矩平衡

三矩式:對a、b、c三點求矩:(三矩式中a、b、c三點不能共線)

六:1彎曲內力與分布載荷q之間的微分關係;;

2 剪力q、彎矩m圖與外力間的關係:

a)梁在某一段內無載荷作用,剪力圖為一水平直線,彎矩圖為一斜直線。

b)梁在某一段內作用均勻載荷,剪力圖為一斜直線,彎矩圖為一拋物線。

c)在梁的某一截面。,剪力等於零,彎矩有一最大值或最小值。

d)由集中力作用截面的左側和右側,剪力q有一突然變化,彎矩圖的斜率也發生突然變化形成乙個轉折點

3 組合變形:扭轉與彎曲的組合(1)外力向桿件截面形心簡化(2)畫內力圖確定危險截面(3)確定危險點並建立強度條件

4按第三強度理論,強度條件為: 或, 對於圓軸,,其強度條件為:。

七拉伸與壓縮

1平面假設:變形前為平面的橫截面變形後仍為平面:

2斜截面上的應力 :

3、軸向拉伸或壓縮時的強度計算:最大正應力

4 、三類計算:

1)校核杆的強度已知nmax、a、[σ],驗算構件是否滿足強度條件

2)設計截面:已知nmax、[σ],根據強度條件,求a

3)確定許可載荷: 已知a、[σ],根據強度條件,求nmax

5 、軸向拉伸時的變形以及胡克定律: 縱向應變橫向應變

縱向橫向稱為橫向變形係數或泊松(poisson)比

6、(實驗)

低碳鋼拉伸試驗:比例極限σp 屈服極限σs 強度極限σb

其中σs和σb是衡量材料強度的重要指標。

八扭轉1 、中性層的曲率公式

2、 正應力計算公式:

3、拉壓變形能:

4、求扭矩薄壁圓筒

5 、剪下胡克定律

剪下彈性模量g

材料常數:拉壓彈性模量e

泊松比μ

6 、扭轉剪下力:

7、極慣性矩:

空心圓極慣性矩

實心圓抗扭截面模量

空心圓抗扭矩模量:

8、圓軸扭轉角:

9、剛度條件:

(強度條件: )

斜截面的應力:

10、等直圓杆扭轉應變能:

九、彎曲

1、剪力q的符號規定:左上右下為正

彎矩m的符號規定:上壓下拉 (上凹下凸) 為正

2、(1)載荷集度、剪力和彎矩的微分關係:

(2)載荷集度、剪力和彎矩的積分關係

(1(2)

3、中性軸過截面形心:

純彎曲時梁橫截面上的正應力:

中性層的曲率公式:

梁的彎曲正應力強度條件

4、矩形截面梁的剪應力:(非重點)

5、工字形截面梁的剪應力:在腹板上:

6、圓截面梁的剪應力

彎曲剪應力強度條件

7、撓度和轉角規定:向上的撓度為正逆時針的轉角為正

曲線 y=f(x) 的曲率為

8、用積分法求梁的變形

式中積分常數c、d由邊界條件和連續條件確定

9、梁的剛度計算

剛度條件: [v]、[θ]是構件的許可撓度和轉角,它們決定於構件正常10、工作時的要求。

一、用疊加法計算梁的變形

則可分別計算各個載荷單獨作用下的變形,然後疊加。

影響梁彎曲變形的因素不僅與梁的支承和載荷情況有關,而且還與梁的材料、截面尺寸、形狀和梁的跨度有關。所以,要想提高彎曲剛度,就應從上述各種因素入手。

1、增大梁的抗彎剛度ei

2、減小跨度或增加支承

3、改變載入方式和支座位置

第十章應力狀態分析強度理論

1、三向應力狀態情況下:

τmax 作用在與σ2平行且與σ1和σ3的方向成45°角的平面上

2、桿件

3、廣義胡克定律:

4、拉伸變形能

5、 強度理論:

1. )最大拉應力理論(第一強度理論)

2. )最大伸長線應變理論(第二強度理論)

3)最大剪應力理論(第三強度理論)

4) 第四強度條件:

四個強度理論的強度條件可寫成統一形式:

稱為相當應力

6、任意斜面上的正應力以及切應力:

τmax 作用在與σ2平行且與σ1和σ3的方向成45°角的平面上

11 壓桿的穩定

1、兩端鉸支細長壓桿臨界壓力的尤拉公式

其它杆端約束條件下細長壓桿的臨界壓力:

壓桿的臨界應力:

柔度定義計算壓桿的臨界應力的尤拉公式

2、尤拉公式的適用範圍:

臨界應力總圖

工程力學A

一 填空題 1.力對物體的作用效應取決於力的和這三個因素稱為力的三要素。2.兩物體相互作用的力總是同時存在,並且兩力分別作用於兩個物體。這兩個力互為與的關係。3.力偶是由一對的平行力組成的特殊力系組合而成的 4.常用的約束有 5.空間力系根據力系各力作用線的分布情況,可分為空間空間和空間 四 做圖題...

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3.約束 注意 另外,有約束,不一定有約束力。4 討論約束主要是分析,有哪些約束力?約束力的方向是?最終要確定約束力的大小和方向。5 柔性約束,約束力的數目為1,方向離開約束物體。光滑接觸面約束,約束數目1。注意 接觸面為兩個麵時,約束力為分布的同向平行力系,可用其合理表示。若一物體以尖點與另乙個物...

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