工程力學(xué)公式總結

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工程力學(xué)公式總結

  工程力學(xué)公式總結

  一課程說(shuō)明

工程力學(xué)公式總結

  《工程力學(xué)》(1)、(2)是廣播電視大學(xué)開(kāi)放教育“水利水電工程專(zhuān)業(yè)”學(xué)生必修的技術(shù)基礎課。它包含理論力學(xué)(靜力學(xué)部分)、材料力學(xué)和結構力學(xué)三部分內容。它以高等數學(xué)、線(xiàn)性代數為基礎,通過(guò)本課程的學(xué)習,培養學(xué)生具有初步對工程問(wèn)題的簡(jiǎn)化能力,一定的分析與計算能力,是學(xué)習有關(guān)后繼課程和從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作的基礎。本課程課內學(xué)時(shí)70,試驗學(xué)時(shí)4。

  通過(guò)本課程的學(xué)習,使學(xué)生掌握物體的受力分析、平衡條件及熟練掌握平衡方程的應用;掌握基本構件的強度、剛度和穩定性問(wèn)題的分析和計算;掌握平面桿件結構內力和位移的計算方法。

  本課程的文字教材選用李前程、安學(xué)敏編著(zhù)的《建筑力學(xué)》,由中國建筑工業(yè)出版社出版;并配有6講電視課。本課程按兩學(xué)期開(kāi)設,2000春開(kāi)設《工程力學(xué)》(1)。本學(xué)期的學(xué)習內容為該教材的前十章,并輔以“應用力學(xué)仿真試驗”課件完成試驗。本學(xué)期課程的教學(xué)基本要求:

  1、掌握剛體平衡方程的應用。

  2、掌握基本構件的強度、剛度和穩定性問(wèn)題的分析。

  3、了解桿件結構的基本組成規則。

  4、掌握靜定結構的內力和位移的計算方法

  二、基本內容、要求及學(xué)習要點(diǎn)

  第一章 緒論

  (一)基本內容及要求

  1.結構與構件

 。1)理解結構的概念;

 。2)了解結構按其幾何特征的三種分類(lèi)。

  2.剛體、變形體及其基本假設

 。1)了解建筑力學(xué)中物體的概念;

 。2)掌握在建筑力學(xué)中將物體抽象化為兩種計算模型,以及剛體、理想變形固體的概念及其主要區別。

 。3)掌握彈性變形與塑性變形的概念。

  3.桿件變形的基本形式

 。1)掌握軸向變形或壓縮、剪切、扭轉、彎曲四種基本變形的變形特點(diǎn)。

  4.建筑力學(xué)的任務(wù)和內容

 。1)了解建筑力學(xué)的任務(wù)、目的,結構正常工作必須滿(mǎn)足的要求;

 。2)掌握強度、剛度、穩定性的概念;

 。3)了解建筑力學(xué)的內容。

  5.荷載的分類(lèi)

 。1)掌握荷載的概念;

 。2)了解按荷載作用范圍的分類(lèi)及分布荷載、集中荷載的概念;

 。3)了解按荷載作用時(shí)間的分類(lèi)及恒荷載、活荷載的概念;

 。4)了解按荷載作用性質(zhì)的分類(lèi)及靜荷載、動(dòng)荷載的概念及動(dòng)荷載作用的基本特點(diǎn)。

  第二章 結構計算簡(jiǎn)圖、物體受力分析

  (一)基本內容及要求

  1.約束與約束反力

 。1)了解自由體、非自由體的概念;

 。2)掌握約束的概念、功能,約束反力的概念,以及約束反力的方向總是與它所限制的位移方向相反的概念;

 。3)了解柔索的約束功能,柔索約束反力的方向;

 。4)了解光滑面的約束功能,光滑面的約束反力的作用點(diǎn)及作用方向;

 。5)掌握光滑圓柱鉸鏈約束的構成、簡(jiǎn)化圖形、約束功能及約束反力;

 。6)掌握固定鉸支座的概念、構成、簡(jiǎn)化圖形、約束功能、約束反力及約束反力的指向;

 。7)掌握鏈桿(二力桿)的概念、約束反力的作用點(diǎn)及其作用線(xiàn),能夠應用二力桿的概念分析結構的受力;

 。8)掌握固定端約束的概念、簡(jiǎn)化圖形、約束功能及約束反力;

 。9)掌握定向支座簡(jiǎn)化圖形、約束功能及約束反力。

  2.結構計算簡(jiǎn)圖

 。1)了解結構計算簡(jiǎn)圖的概念、特點(diǎn);

 。2)掌握結構計算簡(jiǎn)圖中鉸結點(diǎn)、剛結點(diǎn)、組合結點(diǎn)在桿件受荷載作用產(chǎn)生變形時(shí)的特點(diǎn);

 。3)了解工程中常見(jiàn)的平面桿系結構的分類(lèi),梁、拱、剛架、桁架及組合結構的構成、特點(diǎn)及計算簡(jiǎn)圖。

  3,物體受力分析

 。1)了解物體系統的概念;

 。2)熟練掌握物體受力分析的兩個(gè)步驟:取分離體,畫(huà)受力圖;物體受力分析的方法;

 。3)掌握在受力分析時(shí)應注意的幾點(diǎn)事項。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.典型約束的確定(p6)

  約束性質(zhì)——(位移)約束的數目及方向

  約束反力——對應的約束反力及方向

 。1)一個(gè)位移約束:鏈桿、柔索*、光滑面*—— 一個(gè)約束反力

 。2)二個(gè)位移約束:鉸(鏈)、鉸支座 —— 二個(gè)約束反力

 。3)三個(gè)位移約束:剛結、固定支座 —— 二個(gè)約束反力、一個(gè)約束反力偶

 。4)一個(gè)位移一個(gè)轉動(dòng)約束:定向支座:—— 一個(gè)約束反力、一個(gè)約束反力偶

  *除柔索與光滑面約束可確定約束方向外,其余只確定約束力作用線(xiàn),方向可假設。

  2.受力圖(p12)

  取分離體——把研究的物體(體系)分離出來(lái),即撤除與周?chē)ǖ、物體)的聯(lián)系。

  畫(huà)受力圖——畫(huà)出分離體(物體、體系)所受全部力,包括荷載與對應的約束力。

 。1)受力圖上只畫(huà)外力,不畫(huà)內力;

  2)內力、外力因分離體不同而相互轉化;

 。3)內力與外力、作同力與反作同力的概念。

  參考題目:

  [例] 2-1、2

  [習題] 2-1(b)、(d)* *錄像中作為例題講解。

  第三章 力系簡(jiǎn)化的基礎知識

  (一)基本內容及要求

  1.了解力系、合力的概念;

  2.平面匯交力系的合成與平衡條件

 。1)了解平面匯交力系的概念;

 。2)熟練掌握二匯交力系合成的平行四邊形法則(或三角形法則),能夠利用公式求解合力的大小及方向;

 。3)熟練掌握平面匯交力系合成的幾何法╠╠力多邊形法;

 。4)了解力在軸上的投影,掌握合力投影定理;

 。5)掌握平面匯交力系合成的解析法,能夠應用力在直角坐標軸上的投影來(lái)計算合力的大小,確定合力的方向;

 。6)熟練掌握平面匯交力系平衡的充分和必要條件,能夠熟練地應用平衡方程解題;

 。7)掌握力對點(diǎn)的矩的定義、單位、正負規定,能夠應用公式進(jìn)行計算;

 。8)掌握力偶的定義,以及力偶的第一個(gè)性質(zhì);

 。9)掌握力偶矩的定義、單位,力偶的第二個(gè)性質(zhì)、以及由力偶的等效定理引出的兩個(gè)推論;

 。10)熟練掌握平面力偶系的合成方法與平衡條件,能夠平衡方程求解未知量

 。11)熟練掌握力的平移定理。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.力在坐標軸的投影

 。1)力系與力系的合力(p19)

 。2)平行四邊形法則(三角形法則)、多邊形法則(p19)

  ——力的合成與分解、等效的概念

  2.匯交力系的合成與平衡

 。1)力的投影,(p20)

 。2)合力投影定理(p21)

 。3)匯交力系合成(3-5),(p22)

 。4)平衡條件(3-6),(3-7)(p22)

  3.力矩與力偶

 。1)力對點(diǎn)之矩(3-8),(3-9)(p25)

 。2)力偶定義(p26)

  力偶性質(zhì)—(不等效一個(gè)力,也不能與一個(gè)力平衡)

 。3)力偶與力是力學(xué)中的兩個(gè)基本要素

 。4)力偶矩(三個(gè)因素:力大小、力偶臂大小、轉向)

  力偶性質(zhì)二(力偶的轉動(dòng)效果由力偶矩確定,與矩心無(wú)關(guān))

  ——力矩與力偶矩的區別:

  力對點(diǎn)之矩一般與矩心位置有關(guān),對不同的矩心轉動(dòng)效果不同;

  力偶與矩心位置無(wú)關(guān),對不同點(diǎn)的轉動(dòng)效果相同。

  4.力對點(diǎn)之矩的計算(同3.(1))(p25)

  =±flsinα(3-8)

  其中:l—力作用點(diǎn)與矩心o的距離,α—l與f的夾角

  m0(f)=2·sΔoab(3-9)

  5.力偶系的合成與平衡(p28)

 。1)合力偶矩

 。3-11)

 。2)力偶系的平衡條件

 。3-12)

  6.力的等效平移(p30)

  平移定理:力可以等效平移

  必須附加力偶

  推論:力可以沿作用線(xiàn)任意平移

  參考題目:

  [例] 3-2、4、5

  [習題] 3-9(c)、(f)、3-11

  第四章 平面力系的簡(jiǎn)化與平衡方程

  (一)基本內容及要求

  1.了解平面任意力系的概念;

  2.平面任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化、主矢和主矩

 。1)掌握平面任意力系的主矢和主矩的概念,能夠將平面任意力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化為主矢和主矩;

 。2)明確簡(jiǎn)化后的主矢和主矩與原力系和原力偶系的關(guān)系。

  3.平面任意力系簡(jiǎn)化結果的討論

 。1)了解主矢不為零,主矩為零;主矢、主矩均不為零;主矢為零,主矩不為零;主矢與主矩均為零四種情況的討論結果;

 。2)掌握合力矩定理,平面任意力系平衡的條件。

  4.平面任意力系的平衡條件、平衡方程

 。1)熟練掌握平面任意力系平衡的必要與充分條件;

 。2)能夠靈活應用一矩式、二矩式、三矩式平衡方程求解未知量。

  5.平面平行力系的平衡方程

 。1)掌握平面平行力系的平衡方程;

 。2)能夠利用平面平行力系的兩個(gè)獨立的平衡方程求解兩個(gè)未知量。

  6.物體系的平衡問(wèn)題

 。1)熟練掌握求解物體系的平衡問(wèn)題及有關(guān)注意事項;

 。2)積極總結,能夠針對具體問(wèn)題選擇有效、簡(jiǎn)便的解題途徑。

  7.考慮摩擦的平衡問(wèn)題

 。1)了解靜滑動(dòng)摩擦力的概念、靜滑動(dòng)摩擦力的方向;

 。2)了解最大靜滑動(dòng)摩擦力、靜滑動(dòng)摩擦系數的概念,掌握靜滑動(dòng)摩擦定律;

 。3)了解動(dòng)滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數的概念,掌握動(dòng)滑動(dòng)摩擦定律;

 。4)了解摩擦角和自鎖現象;

 。5)掌握求解考慮摩擦的平衡問(wèn)題的要點(diǎn)。

  靜力學(xué)部分宜對約束、約束反力等內容的直觀(guān)認識,進(jìn)而掌握受力分析;平衡方程的應用是本部分的重點(diǎn)與難點(diǎn),應通過(guò)作一定數量的習題加以鞏固。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.平面任意(一般)力系的簡(jiǎn)化原理(p35)

  ——應用平移定理。

  任意力系→等效平移為匯交力系和力偶系

  任意力系簡(jiǎn)化→轉化為匯交力系和力偶系的簡(jiǎn)化

  2.平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的方法(p36)

 。1)主矢與主矩(p36)

 。2)解析方法

 。3)簡(jiǎn)化結果 等效-力-力偶。(p37)

  主矢與簡(jiǎn)化中心位置無(wú)關(guān)

  主矩與簡(jiǎn)化中心位置有關(guān)

  3.主矢與主矩——簡(jiǎn)化結果討論(p38)

 。1) 主矢不為零,主矩為零—— 一個(gè)合力;

 。2) 主矢不為零,主矩不為零—— 一個(gè)合力、一個(gè)合力偶;

 。3) 主矢為零,主矩不為零—— 一個(gè)合力偶;

 。4) 主矢為零,主矩為零——平衡力系。

  4.求解物體的平衡問(wèn)題(p39)

 。1)平衡力系與力系平衡的條件(必要與充分)

 。2)平衡方程(解析表達式)(4-9)

  二矩式(4-10)(附加條件)

  三矩式(4-11)(附加條件)

  5.物體系統的平衡問(wèn)題(p45)

 。1)平衡狀態(tài)

  整體與局部(物體系與物體)平衡

  獨立的平衡方程數=未知力數

 。2)求解平衡問(wèn)題:

  a.內力與外力,作用力與反作用力;

  b.分離體與受力圖;

  c.適當的平衡方程。

  6.摩擦問(wèn)題(p49)

 。1)靜滑動(dòng)摩擦定律(庫侖定律);

 。2)全約束反力與摩擦角;

 。3)自鎖現象的概念;

 。4)有摩擦的平衡

  a.摩擦力的方向與物體的運動(dòng)趨勢相反;

  b.法向反力——摩擦定律;

  c.解是有范圍的。

  參考題目:

  [例] 4-1、2、3、7、*9

  [習題] 4-2,4(b),6(b)、12、15、*17

  第五章 平面體系的幾何組成分析

  (一)基本內容及要求

  1.幾何組成分析的目的

 。1)掌握幾何不變體系和幾何可變體系的概念、特點(diǎn);

 。2)了解瞬變體系的概念,以及幾何組成分析的意義。

  2.平面體系的自由度、聯(lián)系的概念

 。1)掌握剛片、自由度、聯(lián)系的概念;

 。2)掌握體系自由度的計算公式。

  3.幾何不變體系的組成規則

 。1)熟練掌握幾何不變體系的三個(gè)組成規則及其應用;

 。2)能夠利用幾何不變體系的組成規則進(jìn)行幾何組成方向,并使方向過(guò)程簡(jiǎn)單化。

  4.靜定結構和超靜定結構、常見(jiàn)的結構形式

 。1)掌握靜定結構和超靜定結構的概念、幾何特征;

 。2)了解常見(jiàn)的結構形式。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.幾何組成規則

  鉸結三角形規則(二剛片、三剛片、二元體)

 。畡偲ㄖ睏U、曲折桿、幾何不變體系等)

 。(lián)系(約束)

 。1) 聯(lián)系:鏈桿(曲、折桿等效)、鉸、(剛結點(diǎn));

 。2) 虛鉸(瞬鉸):二鏈桿等效一個(gè)鉸;

 。3) 必要約束與多余約束。

 。畻l件—三鉸不共線(xiàn)(三鏈桿不交于一點(diǎn),或不完全平行)

  2.應用

  1.二元體增/減(圖6-33(b)(a) ,p98)

  2.簡(jiǎn)支基本大剛片(習題 5-1(g))

  3.三剛片兩兩相連(習題5-1(e) 、(f)、(i))

  4.適從關(guān)系分析(習題 5-1(a)、(b))

  3.靜定結構與超靜定結構區別(幾何組成、靜力特征)(p65)

  參考題目:

  [例] 5-3、4、5、6

  [習題] 5-1 (a)、(b)、(d)、(e)、 (g)、 (h) 、(i)、(k) 、(m),

  6-12 (c) 、(d) 、(e),17,18 (a) 、(d)

  第六章 靜定結構的內力計算

  (一)基本內容及要求

  1.了解什么是物體的內力;

  2.桿件的內力及其求法

 。1) 熟練掌握分析橫截面內力的方法╠╠截面法:取分離體,畫(huà)受力圖,列平衡方程,內力正負號的規定;

 。2) 掌握應用截面法求指定截面的內力的規律;

 。3) 能夠熟練地應用截面法求指定截面的內力。

  3.內力圖軸力、剪力和彎矩圖

 。1) 掌握軸力圖的概念、具體作法,能夠利用軸力圖確定最大軸力的數值及其所在橫截面的位置;

 。2) 掌握剪力圖和彎矩圖的概念,能夠利用剪力方程和彎矩方程作剪力圖和彎矩圖,注意在集中力和力偶的作用處剪力圖和彎矩圖的突變;

  4.彎矩、剪力、分布荷載集度之間的關(guān)系

 。1)掌握彎矩、剪力、分布荷載集度之間的關(guān)系,及其畫(huà)內力圖時(shí)常見(jiàn)的三種情況;

 。2)熟練掌握利用彎矩、剪力、分布荷載集度之間的關(guān)系并結合求某些指定截面的方法來(lái)繪制內力圖,掌握用該方法繪制內力圖的步驟。

  5.用疊加法作剪力圖和彎矩圖

 。1)掌握疊加法的概念;

 。2)掌握用疊加法作剪力圖和彎矩圖。

  6.靜定平面剛架

 。1)了解靜定平面剛架的組成、特點(diǎn)及其分類(lèi);

 。2)掌握靜定剛架支座反力的計算;

 。3)掌握用截面法求解剛架任意指定截面內力的`方法及內力符號的規定

 。4)掌握繪制剛架內力圖的要點(diǎn)。

  7.三鉸拱

 。1)了解三鉸拱的特點(diǎn)、拱的高跨比的概念;

 。2)掌握三鉸拱支座反力與內力的計算方法與計算步驟;

 。3)了解拱和梁的比較,了解拱的合理軸線(xiàn)的概念。

  8.靜定平面桁架

 。1)了解桁架的組成、優(yōu)點(diǎn)及其特點(diǎn);掌握簡(jiǎn)單桁架與聯(lián)合桁架的組成;

 。2)了解結點(diǎn)法的概念,掌握用結點(diǎn)法計算簡(jiǎn)單桁架的方法及零桿的直接判斷;

 。3)了解截面法的概念,掌握用截面法求解指定桿件內力的方法;

 。4)了解常用的幾種桁架的受力特點(diǎn)。

  9.各種結構形式及懸索的受力特點(diǎn)

 。1)了解在跨度和荷載相同的條件下,簡(jiǎn)支梁、伸臂梁、靜定多跨梁、三角屋架等結構的受力特點(diǎn)及其在工程中的應用;

 。2)了解懸索的受力特點(diǎn)。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.截面法求內力(p71)

 。1)內力-物體各部分之間的相互作用力;

 。2)截面的內力m、q、n及正負號規定;

 。3)截面法,a.取分離體——假想截面截開(kāi),取一部分。

  b.畫(huà)受力圖(已知力、未知力)

  c.列平衡方程(求m、q、n)

 。4)內力圖

  2.疊加法作彎矩圖

 。1)截面法求控制截面m值。

 。2)控制截面的m值間連線(xiàn):

  無(wú)荷載——連直線(xiàn)

  有荷載——連虛線(xiàn),疊加相應簡(jiǎn)支梁的m圖

  3.靜定多跨梁(兩跨)內力圖-m、q

 。1)幾何組成次序——基本部分、附屬部分;

 。2)按幾何組成相反次序求解反力、內力;

 。3)分段疊加法作m圖;

 。4)作q圖。

 。5)校核(各局部的平衡、微分關(guān)系)。

  [例,習題6-12 (d)]

  4.平面剛架內力圖(懸臂、簡(jiǎn)支、三鉸剛架)

 。1)支座反力;

 。2)截面法求桿端m——疊加法作m圖;

 。3)截面法求桿端q——作q圖;

 。4)截面法求桿端n——作n圖;

 。5)校核(剛結點(diǎn)特點(diǎn)、各局部的平衡)。

  [例6-15,16]

  5.三鉸拱

 。1)三餃拱的特點(diǎn):豎向荷載產(chǎn)生水平推力(p92),

  與梁相比,相同的豎向荷載,m減;

 。2)反力計算——豎向反力、水平反力;

 。3)內力計算——截面法,(截面方向φ);

 。4)拱的合理軸線(xiàn)-在給定荷載作用下,拱中各截面m=0的軸線(xiàn)形狀。(p96)

  6.桁架內力計算

 。1)幾何組成——簡(jiǎn)單、聯(lián)合桁架;

 。2)結點(diǎn)法:

  a.求支座反力/判斷零桿(p99);

  b.由二桿未知力結點(diǎn)開(kāi)始,順次取結點(diǎn)分離體,求解各桿內力;

  c.結點(diǎn)分離體中,未知力按正方向假設,結果的正負號即軸力的性質(zhì),

  已知力按實(shí)際方向畫(huà),取絕對值;

  d.用力矩方程求桿未知力,力可沿作用線(xiàn)任意位置分解(比例三角形)

 。ɡ6-19,p98)(圖6-35(d))

  結點(diǎn)3,

 。3)截面法

  a.求反力/零桿判斷;

  b.選適當截面,取一部分為分離體;

  c.取適當的平衡方程(投影或力矩方程),使方程中只有一個(gè)未知力。

  參考題目:

  [例] 6-19、20、21

  [習題] 6-4(b)、(c),5(b),9(b)、(c)、 (f),12(c)、 (d)、(e),16,17(a)、 (b)

  第七章 軸向拉伸與壓縮

  (一)基本內容及要求

  1.軸向拉伸與壓縮的概念及實(shí)例

 。1)了解軸向拉伸與軸向壓縮的概念;

  2.直桿橫截面上的正應力

 。1)掌握應力、正應力的概念,平面假設的概念;

 。2)熟練掌握正應力公式、單位及應力符號的規定。

  3.容許應力、強度條件

 。1)掌握極限應力、容許應力及安全系數、危險截面的概念;

 。2)掌握桿件安全工作應滿(mǎn)足的條件,并能利用該公式解決:校核桿的強度、選擇桿的截面、確定桿的容許應力。

  4.軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形

 。1)了解縱向變形、總伸長(cháng)量、軸向線(xiàn)應變的概念及其公式;

 。2)掌握虎克定律及彈性模量的概念,并能利用虎克定律求解桿的總變形量。

  5.材料的力學(xué)性質(zhì)

 。1)了解力學(xué)性質(zhì)的概念及材料的性能特征標志;

 。2)掌握低碳鋼整個(gè)拉伸過(guò)程的四個(gè)階段:彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段的特征值;

 。3)掌握材料的塑性指標:材料的延伸率,截面收縮率;

 。4)了解冷作硬化的概念,一般脆性材料所具有的共同特征及壓縮時(shí)脆性材料的共同特點(diǎn);

 。5)掌握塑性材料及脆性材料的容許應力的計算公式。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.截面法求軸力、畫(huà)軸力圖(第六章)

  2.強度校核與截面設計(p11)

 。1)應力概念;

 。2)正應力

  ,單位、符號規則;

 。3)容許應力

  ——界限應力;

 。4)強度條件

 ;

 。5)強度計算,三類(lèi)問(wèn)題(p113)。

  3.拉、壓桿虎克定律(p116)

  比例關(guān)系:

 。瓘椥院肆

  4.材料力學(xué)性質(zhì)

 。1)力學(xué)性質(zhì)-受力與變形過(guò)程中的性能特征(p117)

 。2)低碳鋼拉伸實(shí)驗——

  應力-應變圖的四個(gè)階段(p118,圖7-13)

  參考題目:

  [例] 7-4、 [習題] 7-5

  第八章 剪切和扭轉

  (一)基本內容及要求

  1.剪切的概念及實(shí)例

 。1)了解剪應力、剪應變的概念;

 。2)掌握剪切虎克定律及剪切彈性模量。

  2.連接接頭的確定計算

 。1)了解鉚接結構的三種破壞形式;

 。2)掌握剪切、擠壓的實(shí)用計算;

 。3)了解連接板的確定計算。

  3.扭轉的概念及實(shí)例

 。1)了解扭轉變形、扭轉角的概念;

 。2)了解外扭矩的計算公式。

  4.扭矩的計算、扭矩圖

 。1)了解扭矩的概念、常用單位、符號的一般規定;

 。2)了解繪制扭矩圖的方法。

  5.圓軸扭轉時(shí)的應力和變形

 。1)了解實(shí)驗現象及對實(shí)驗現象的分析;

 。2)了解圓軸扭轉時(shí)的應力計算;

 。3)了解圓軸扭轉時(shí)的變形計算及抗扭剛度的概念。

  6.圓軸扭轉時(shí)的確定條件和剛度條件

 。1)了解圓軸扭轉時(shí)的強度條件及抗扭截面模量的概念;

 。2)了解圓軸扭轉是的剛度條件及容許扭轉角的概念。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.剪切變形,擠壓變形

  2.剪應力

  剪切虎克定律τ=gγ,g-剪切模量,γ-剪應變;

  3.扭轉內力-扭矩(截面法求),扭矩圖。

  4.扭轉應力

  強度條件

  參考題目:

  [例] 8-1、8-2 [習題] 8-1、8-2、8-4

  第九章 梁 的 應 力

  (一)基本內容及要求

  1.平面彎曲的概念及實(shí)例

 。1)了解彎曲、平面彎曲的概念。

  2.梁的正應力

 。1)了解梁的純彎曲與非純彎曲的概念;

 。2)了解梁在純彎曲情況下的變形現象;

 。3)掌握梁橫截面上的正應力計算公式及其應用條件。

  3.常用截面的慣性矩、平行移軸公式

 。1)掌握簡(jiǎn)單截面的慣性矩計算;

 。2)掌握組合截面的慣性矩計算。

  4.梁的剪應力

 。1)掌握矩心截面的剪應力計算公式及靜矩的概念;

 。2)了解工字形及t形截面梁的剪應力計算公式。

  5.梁的強度條件

 。1)掌握梁的正應力強度條件及抗彎截面模量;

 。2)能夠利用強度條件公式解決三種不同類(lèi)型的強度計算問(wèn)題:強度校核,選擇截面,確定容許荷載;

 。3)掌握梁的剪應力強度條件并能利用該公式進(jìn)行剪應力的強度校核。

  7.提高梁彎曲強度的主要途徑

 。1)掌握提高梁彎曲強度的三種途徑:選擇合理的截面形狀,變截面梁,合理安排梁的受力。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.平面彎曲(p141)

  2.慣性矩計算

 。1)簡(jiǎn)單圖形的慣性矩,(矩形

  ——對形心軸);

 。2)平行移軸公式

 。9-5)[例] 對矩形一邊的慣性矩;

 。3)簡(jiǎn)單組合截面慣性矩計算。

  a.確定組合截面形心位置

  b..確定各部分簡(jiǎn)單截面對形心軸z的慣性矩

  ——用平行移軸公式求多截面對形心軸z的慣性矩

  c.組合截面對z軸的慣性矩即各部分慣性矩的和。

  3.正應力強度條件

 。1)正應力

 。9-2)

 。2)強度條件

 。9-8)

 。3)強度計算——強度條件的三類(lèi)計算問(wèn)題(p151)

  參考題目:

  [例] 9-4,[習題] 9-8,10,14

  第十章 組合變形

  (一)基本內容及要求

  1.組合變形的概念

 。1)了解組合變形的概念。

  2.斜彎曲

 。1)了解斜彎曲的概念;

 。2)掌握梁在彎曲時(shí)橫截面任意一點(diǎn)的正應力的計算公式;

 。3)掌握斜彎曲時(shí)的強度條件;

  3.拉伸(壓縮)與彎曲的組合變形

 。1)掌握桿件在拉(壓)、彎組合變形時(shí)橫截面上任意一點(diǎn)的正應力計算公式;

 。2)掌握正應力強度條件。

  4.偏心拉伸(壓縮)

 。1)了解單向偏心壓縮、偏心矩的概念;

 。2)掌握掌握單向拉伸(壓縮)時(shí),最大正應力的位置及計算公式;

 。3)了解雙向偏心拉伸與雙向偏心壓縮的概念;

 。4)掌握雙向偏心拉伸與雙向偏心壓縮的計算公式及其位置的確定。

  5.彎曲與扭轉的組合變形

 。1)掌握彎、扭組合變形的強度條件 及強度條件的應用范圍;

 。2)能夠強度危險點(diǎn)的位置。

  (二)學(xué)習要點(diǎn)

  1.組合變形的正應力-

  斜彎曲——兩個(gè)平面彎曲,正應力疊加;

  拉壓與彎曲——拉壓正應力與平面彎曲正應力疊加;

  偏心拉壓——力的等效平移 → 同拉壓彎曲

  2.強度校核

  參考題目:[例] 10-3, [習題] 10-8

  三、關(guān)于復習考試的幾點(diǎn)說(shuō)明

  1.試題類(lèi)型及結構:試題類(lèi)型主要為計算題,選擇題,填空題。

  2.試題內容不超出本復習提要的范圍。

  3.期末筆試:學(xué)生自帶鋼筆、鉛筆、三角板、計算器等工具。

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