工程力學是一門研究物體機械運動及構件強度、剛度和穩定性的科學
強度條件：強度是指構件抵抗破壞的能力；
剛度條件：剛度是指構件抵抗變形的能力；
穩定性條件：穩定性是指構件保持原有平衡形態能力。
第一章章的重點內容：
1. 力的概念，力的三個要素；
2. 作用與反作用定律，二力平衡定律，力的合成與分解；
3. 約束和約束反力；
4. 力矩、力偶的概念，力的平移；
5. 受力圖分析；
6. 平面力系的平衡方程
力系：同時作用在剛體上的一群力稱為力系。
等效力系：如果作用於一剛體上的力系可以用另一力系代替而不改變其對剛體的作用效果，則稱這兩個力系為等效力系。
力系的簡化：用乙個簡單的等效力系代替乙個複雜的力系稱為力系的簡化。
剛體的概念：在外力作用下，物體的形狀和大小(尺寸)保持不變，而且內部各部分相對位置保持恆定(沒有形變)，這種理想物理模型稱之為剛體。簡單地說剛體就是在力的作用下不發生變形的物體。
第一節靜力學基本概念
1、力的概念
力是物體之間相互的機械作用，這種作用將使物體的機械運動狀態發生變化。
2、力的效應
使物體的機械運動狀態發生變化的效應叫做外效應，使物體產生變形的效應稱為力的內效應。
3、力的三要素
實踐證明，力對物體的作用效應，決定於力的大小、方向（包括方位和指向）和作用點的位置，這三個因素就稱為力的三要素。
4、集中力、均布力（均布載荷）
集中力：當力的作用面積很小，可以看作是作用在一點上時，這種力稱為集中力
分布力：當力的作用範圍比較大時稱為分布力（其大小用分布力集度q(x)（單位長度力的大小）表示，單位為kn/m，當q(x)為常數時稱為均布力或均布載荷。
5、平衡的概念
如果物體相對於地球靜止或作均速直線運動，則稱該物體處於平衡狀態。當物體處於平衡狀態時，作用於該物體上的力系稱為平衡力系。
6、當乙個剛體受兩個力作用而處於平衡狀態時，其充分與必要的條件是：大小相等、方向相反、作用線共線、作用於同乙個物體上。
7、二力構件：只受兩個力（可以是合力）作用而平衡的構件稱為二力構件或二力體,這兩個力的方位必定沿兩個作用點的連線上。
8、加減平衡力系原理：在剛體的原有力系中，加上或減去任一平衡力系，不會改變原力系對剛體作用效應。
9、力的可傳性原理：作用於剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內任一點，而不改變原力對剛體的作用效果。
10、作用力與反作用力定律：兩個物體間的作用力與反作用力，總是等值，反向，共線，並分別作用於這兩個物體。這個公理概括了自然界的物體相互作用的關係，表明了作用力和反作用力總是成對出現的。
第二節約束和約束反力
1、凡能主動引起物體運動狀態改變或使物體有運動狀態改變趨勢的力稱為主動力。工程中常把主動力稱為載荷。
2、在空間不受限制任意運動的物體稱為自由體。若物體受到某些條件的限制，在某些方向不能運動，則這種物體稱為非自由體。
3、那些限制物體某些運動的條件，稱為約束。這些限制條件總是由被約束體周圍的其它物體構成的。 為方便起見，構成約束的物體常稱為約束。
4、約束限制了物體本來可能產生的某種運動，故約束有力作用於被約束體，這種力稱為約束反力。①大小常常是未知的。②方向總是與約束限制的物體的位移方向相反。
③作用點在物體與約束相接觸的那一點。
5、常見的典型平面約束有以下幾種：
（1）柔索約束
由繩索、膠帶、鏈鋼絲等形成的約束稱為柔索約束。它們的約束反力是作用在接觸點，方向沿繩索背離物體。
（2）理想光滑面約束
當兩物體直接接觸，並可忽略接觸處的摩擦時，約束只能限制物體在接觸點沿接觸面的公法線方向而趨向支承面的運動，不能限制物體沿接觸面切線方向的運動，故約束反力必過接觸點沿接觸面法向並指向被約束體。
（3）圓柱鉸鏈約束。這種約束反力通常是用兩個通過鉸鏈中心的大小和方向未知的正交分力fx、fy來表示，兩分力的指向可以任意設定。可動鉸支座 ：
其約束反力的方向只能在滾子與地面接觸面的公法線方向。
（4）固定端約束。固定端約束是使被約束體插入約束內部，被約束體一端與約束成為一體而完全固定，既不能移動也不能轉動的一種約束形式。工程中的固定端約束是很常見的。
第三節分離體和受力圖
1、受力分析，是指分析所要研究的物體（稱為研究物件）上受力多少、各力作用點和方向的過程。
2、將研究物件從與其有聯絡的物體中分離出來（使之成為自由體），稱為分離體。
3、將分離體所受的全部主動力和約束反力畫在分離體上，表示分離體和其受力的圖形稱為受力圖。
4、畫受力圖的步驟：
（1）確定研究物件，解除約束，取分離體；
（2）先畫出作用在分離體上的主動力，再根據約束的性質在解除約束的地方畫上約束反力；
（3）畫物體受力圖時，要利用相鄰物體間的作用力與反作用力之間的關係。
第四節力的投影合力投影定理
1、力在軸上的投影可以看出
（1）一力在互相平行且同向的軸上投影相等。
（2）將力平移，此力在同一軸上的投影不變。
2、合力投影定理：力系的合力在某軸上的投影，等於力系中各力在同一軸上投影的代
數和。第五節力矩力偶
1、力矩（力對點之矩）：人們從實踐中知道，力的外效應作用可以產生移動和轉動兩種效應。用力對點的矩這樣乙個物理量來描述力使物體轉動的效果。
2、力矩定義為：力f對某點o的矩等於力的大小與點o到力的作用線距離d的乘積。記作
3、一對等值、反向、不共線的平行力組成的力系稱為力偶，此二力之間的距離稱為力偶臂。力偶對物體作用的外效應是使物體單純地產生轉動運動的變化。逆時針轉動的力偶取正值，順時針取負值。
4、力偶矩及力偶的三要素（1）力偶矩的大小。（2）力偶的轉向3）力偶作用面的方位。凡是三要素相同的力偶則彼此等效即它們可以相互置換。
5、力偶的性質
性質1 力偶對其作用麵內任意點的力矩的代數和恆等於此力偶的力偶矩，而與矩心的位置無關。
性質2 力偶無合力，力偶不能與乙個力等效，也不能用乙個力來平衡。
6、力偶無合力，故力偶對物體的平移運動不會產生任何影響，力與力偶相互不能代替，不能構成平衡。因此，力與力偶是力系的兩個基本元素。
移動效應和轉動效應：力矩和力偶是描述物體轉動效應的物理量。
第六節力的平移
1、力的平移：就是把作用在剛體上的乙個力，從原位置平行移動到該剛體上另一位置
2、力線平移定理：作用在剛體上a點處的力f，可以平移到剛體內任意點o，但必須同時附加乙個力偶，其力偶矩等於原來的力f對新作用點o的矩。這就是力的平移定理。
力的平移定理表明了力對繞力作用線外的中心轉動的物體有兩種作用，一是平移力的作用，二是附加力偶對物體產生的旋轉作用。
第七節平面力系的簡化合力矩定理
1、如果力系中所有的力的作用線都在同乙個平面內，則稱該力系為平面力系。
2、各力的作用線在同一平面內，既不匯交為一點又不相互平行的力系叫平面一般力系。
3、一般力系（任意力系）=向一點簡化匯交力系+附加力偶係
4、平面一般力系向平面內任一點簡化可以得到乙個力和乙個力偶，這個力作用於簡化中心，等於力系中各力的向量和，稱為原力系的主矢(f'r)；這個力偶的矩等於原力系中各力對簡化中心之矩的代數和，稱為原力系的主矩(mo)。
5、合力矩定理，即：平面力系的合力對作用麵內任一點o的矩，等於各分力對同點力矩的代數和。
6、分布載荷的合力：（1）合力的大小等於線載荷所組成幾何圖形的面積。（2）合力的方向與線載荷的方向相同。（3）合力的作用線通過線載荷形成圖的形心。
第八節平面力力系的平衡方程
1、平面一般力系的平衡方程
若平面一般力系向作用麵任一點簡化的結果是主向量f』r=0 ，主矩mo =0，則物體處於平衡，該力系必然是乙個平衡力系；反之，若力系是平衡力系，則其主矢、主矩必同時為零。
2、平面匯交力系的平衡條件是該力系的合力為零 。
3、平面力偶係合成的結果為一合力偶，合力偶矩為各分力偶矩的代數和 。
第二章拉伸壓縮與剪下
1、材料力學對變形固體作如下假設：（1）連續性假設（2）均勻性假設（3）各向同性假設（4）小變形性假設。
聖維南原理
力作用於杆端的方式不同，只會使與杆端距離不大於杆的橫向尺寸的範圍內受到影響.
均質直杆受軸向載荷作用不產生剪下變形，因此橫截面上沒有剪應力.
2. 任意兩個橫截面之間縱線的伸長（或縮短）都是相同的.
3. 對於軸向受拉或者受壓桿件，其在某一點的應力狀態可以由橫截面上的正應力確定，稱為單向應力狀態.
4. 胡克定律：載荷和變形之間的線性關係 .
5. 泊松比：**彈性範圍內，桿件上任一點的橫向正應變ε』與該點的縱向正應變ε成正比，但符號相反.
6. 低碳鋼拉伸時要經過四個階段：（1）彈性階段（2）屈服階段。
在試件的磨光表面上，可以看到與軸線大致成45 的斜紋——滑移線（3）強化階段；強度極限：最高點 g 對應的應力值 ，材料所能承受的最大正應力。要使材料應變增大必須增加應力，這種現象稱為材料的應變硬化.
（4）區域性變形階段。試件的某一區域性範圍內，橫截面顯著縮小—縮頸現象, 直至斷裂.
7. 冷作硬化—由於預加塑性變形，而使材料的比例極限或彈性極限提高的現象.
8. 當材料發生屈服或者斷裂致使構件喪失正常工作能力的現象稱為強度失效。使材料產生強度失效的應力稱為極限應力。塑性材料的極限應力為屈服極限；脆性材料的極限應力為強化極限。
9. 強度分析的三類問題：；
10、應力集中——由於截面尺寸顯著變化而引起應力區域性增大的現象。脆性材料所製成的構件必須要考慮應力集中的影響。
第三章應力
1、在相互垂直的兩個平面上，切應力必成對出現，兩切應力的數值相等，方向均垂直於該平面的交線，且同時指向或背離其交線。
2、3、扭矩方向：右手定則：右手四指內屈，與扭矩轉向相同，則拇指的指向表示扭矩矢的方向，若扭矩矢方向與截面外法線相同，規定扭矩為正，反之為負。
4、剪下的胡克定律：＝g 。g切變模量。
5、極慣性矩： 抗扭截面係數。
化工機械裝置基礎知識
第7章壓力容器中的薄膜應力,彎曲應力與二次應力 3 7.1 容器 3 7.2 容器的結構 3 7.3 容器的幾何特點 3 7.4 圓筒形殼體上的薄膜應力 3 7.5 內壓圓筒薄膜應力特點 3 7.6 球形殼體薄膜應力特點 3 7.7 橢球殼體薄膜應力特點 4 7.8 圓錐殼體應力特點 4 7.9 邊...
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化工機械基礎知識 一 金屬材料 1 碳素結構鋼的分類 鋼指含碳量小於2.06 的鐵碳合金。碳素鋼是指鋼中不特意加入其它金屬元素，除鐵和碳以外，只含有少量矽 錳 硫 磷等雜質元素的鐵碳合金，矽 錳是有益元素，硫 磷是有害元素，根據用途不同，碳素鋼分為碳素結構鋼 優質碳素結構鋼和碳素工具鋼。2 碳素結構...
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