第一篇:工程力學(xué)期末輔導(dǎo)
一懸臂式吊車結(jié)構(gòu)中AB為吊車大梁,BC為鋼索,A、處為固定鉸鏈支座,B處為鉸鏈約束。已知起重電動(dòng)電動(dòng)機(jī)E與重物的總重力為FP(因?yàn)閮苫喼g的距離很小,F(xiàn)P可視為集中力作用在大梁上),梁的重力為FQ。已知角度θ=30o。
求:1.電動(dòng)機(jī)處于任意位置時(shí),鋼索BC所受的力和支座A處的約束力
2.分析電動(dòng)機(jī)處于什么位置時(shí),鋼索受力的最大,并確定其數(shù)值。
二A端固定的懸臂梁AB受力如圖示。梁的全長(zhǎng)上作用有集度為q的均布載荷;自由端B處承受一集中力和一力偶M的作用。已知FP=ql,M=ql2;l為梁的長(zhǎng)度。試求固定端處的約束力。求:固定端處的約束力。
三已知:P=7.5kW, n=100r/min,最大剪應(yīng)力不得超過40MPa,空心圓軸的內(nèi)外直徑之比 ? = 0.5。二軸長(zhǎng)度相同。求: 實(shí)心軸的直徑d1和空心軸的外直徑D2;確定二軸的重量之比。
四矩形截面懸臂梁,這時(shí),梁有兩個(gè)對(duì)稱面:由橫截面鉛垂對(duì)稱軸所組成的平面,稱為鉛垂對(duì)稱面;由橫截面水平對(duì)稱軸所組成的平面,稱為水平對(duì)稱面。梁在自由端承受外加力偶作用,力偶矩為Me,力偶作用在鉛垂對(duì)稱面內(nèi)。試畫出梁在固定端處橫截面上正應(yīng)力分布圖。
五(25分)已知:應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。
試求:1.寫出主應(yīng)力?
1、?
2、?3的表達(dá)式;
2.若已知?x=63.7 MPa,?xy=76.4
MPa,當(dāng)坐標(biāo)軸x、y反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)?=120?后至x′、y ′,求:
?x′、τx′y′。
六(兩根直徑均為d的壓桿,材料都是Q235鋼,但二者長(zhǎng)度和約束條件各不相同。試 1.分析: 哪一根壓桿的臨界載荷比較大?
2.已知:d =160 mm,E =206 GPa , 求:兩根桿的臨界載荷。
第二篇:工程力學(xué)期末開始復(fù)習(xí)題
九章復(fù)習(xí)題
1、變截面圓軸受力如圖所示,圖中尺寸單位為mm。若已知Me1=1765N.m,Me2=1171N.m,材料的切變模量G=80.4GPa,求:
1)、軸內(nèi)最大剪應(yīng)力,并指出其作用位置; 2)、軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角?max。解:
2、同軸線的芯軸AB 與軸套CD,在D 處二者無接觸,而在C 處焊成一體。軸的A 端承受扭轉(zhuǎn)力偶作用,如圖所示。已知軸直徑d=66 mm,軸套外直徑D=80 mm,厚度δ =6 mm;材料的許用剪應(yīng)力[τ ]=60 MPa。求:結(jié)構(gòu)所能承受的最大外力偶矩。
解:
所以,為了確保整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全,有:
3、圖示圓軸的直徑d=50mm,外力偶矩Me=1kN.m,材料的G=82GPa。試求:(1)橫截面上A 點(diǎn)處(d / 4)的切應(yīng)力和相應(yīng)的切應(yīng)變;(2)最大切應(yīng)力和單位長(zhǎng)度相對(duì)扭轉(zhuǎn)角。
解:(1)A點(diǎn)的切應(yīng)力:
(2)最大切應(yīng)力:
第三篇:工程力學(xué)
飛行器及其動(dòng)力裝置、附件、儀表所用的各類材料,是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一。航空航天材料科學(xué)是材料科學(xué)中富有開拓性的一個(gè)分支。飛行器的設(shè)計(jì)不斷地向材料科學(xué)提出新的課題,推動(dòng)航空航天材料科學(xué)向前發(fā)展;各種新材料的出現(xiàn)也給飛行器的設(shè)計(jì)提供新的可能性,極大地促進(jìn)了航空航天技術(shù)的發(fā)展。
航空航天材料的進(jìn)展取決于下列3個(gè)因素:①材料科學(xué)理論的新發(fā)現(xiàn):例如,鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化理論導(dǎo)致硬鋁合金的發(fā)展;高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導(dǎo)致高強(qiáng)度、高模量芳綸有機(jī)纖維的發(fā)展。②材料加工工藝的進(jìn)展:例如,古老的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù),從而使高性能的葉片材料得到實(shí)際應(yīng)用;復(fù)合材料增強(qiáng)纖維鋪層設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的發(fā)展,使它在不同的受力方向上具有最優(yōu)特性,從而使復(fù)合材料具有“可設(shè)計(jì)性”,并為它的應(yīng)用開拓了廣闊的前景;熱等靜壓技術(shù)、超細(xì)粉末制造技術(shù)等新型工藝技術(shù)的成就創(chuàng)造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和制件,如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷制件等。③材料性能測(cè)試與無損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步:現(xiàn)代電子光學(xué)儀器已經(jīng)可以觀察到材料的分子結(jié)構(gòu);材料機(jī)械性能的測(cè)試裝置已經(jīng)可以模擬飛行器的載荷譜,而且無損檢測(cè)技術(shù)也有了飛速的進(jìn)步。材料性能測(cè)試與無損檢測(cè)技術(shù)正在提供越來越多的、更為精細(xì)的信息,為飛行器的設(shè)計(jì)提供更接近于實(shí)際使用條件的材料性能數(shù)據(jù),為生產(chǎn)提供保證產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)手段。一種新型航空航天材料只有在這三個(gè)方面都已經(jīng)發(fā)展到成熟階段,才有可能應(yīng)用于飛行器上。因此,世界各國(guó)都把航空航天材料放在優(yōu)先發(fā)展的地位。中國(guó)在50年代就創(chuàng)建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所,從事航空航天材料的應(yīng)用研究。
簡(jiǎn)況 18世紀(jì)60年代發(fā)生的歐洲工業(yè)革命使紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)器制造工業(yè)得到很大的發(fā)展,從而結(jié)束了人類只能利用自然材料向天空挑戰(zhàn)的時(shí)代。1903年美國(guó)萊特兄弟制造出第一架裝有活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī),當(dāng)時(shí)使用的材料有木材(占47%),鋼(占35%)和布(占18%),飛機(jī)的飛行速度只有16公里/時(shí)。1906年德國(guó)冶金學(xué)家發(fā)明了可以時(shí)效強(qiáng)化的硬鋁,使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機(jī)成為可能。40年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)的承載能力已大大增加,飛行速度超過了600公里/時(shí)。在合金強(qiáng)化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研制成功和應(yīng)用對(duì)克服機(jī)翼蒙皮的“熱障”問題起了重大作用,飛機(jī)的性能大幅度提高,最大飛行速度達(dá)到了3倍音速。40年代初期出現(xiàn)的德國(guó) V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料燒蝕防熱理論的出現(xiàn)以及燒蝕材料的研制成功,解決了彈道導(dǎo)彈彈頭的再入防熱問題。60年代以來,航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進(jìn)的復(fù)合材料,如碳纖維或硼纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等,以減輕結(jié)構(gòu)重量。返回型航天器和航天飛機(jī)在再入大氣層時(shí)會(huì)遇到比彈道導(dǎo)彈彈頭再入時(shí)間長(zhǎng)得多的空氣動(dòng)力加熱過程,但加熱速度較慢,熱流較小。采用抗氧化性能更好的碳-碳復(fù)合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。
分類 飛行器發(fā)展到80年代已成為機(jī)械加電子的高度一體化的產(chǎn)品。它要求使用品種繁多的、具有先進(jìn)性能的結(jié)構(gòu)材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對(duì)象不同可分為飛機(jī)材料、航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料、火箭和導(dǎo)彈材料和航天器材料等;按材料的化學(xué)成分不同可分為金屬與合金材料、有機(jī)非金屬材料、無機(jī)非金屬材料和復(fù)合材料。
材料應(yīng)具備的條件 用航空航天材料制造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應(yīng)力、強(qiáng)腐蝕等極端條件下工作,有的則受到重量和容納空間的限制,需要以最小的體積和質(zhì)量發(fā)揮在通常情況下等效的功能,有的需要在大氣層中或外層空間長(zhǎng)期運(yùn)行,不可能停機(jī)檢查或更換零件,因而要有極高的可靠性和質(zhì)量保證。不同的工作環(huán)境要求航空航天材料具有不同的特性。
高的比強(qiáng)度和比剛度 對(duì)飛行器材料的基本要求是:材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、剛度好。減輕飛行器本身的結(jié)構(gòu)重量就意味著增加運(yùn)載能力,提高機(jī)動(dòng)性能,加大飛行距離或射程,減少燃油或推進(jìn)劑的消耗。比強(qiáng)度和比剛度是衡量航空航天材料力學(xué)性能優(yōu)劣的重要參數(shù):
比強(qiáng)度=/
比剛度=/式中[kg2][kg2]為材料的強(qiáng)度,為材料的彈性模量,為材料的比重。
飛行器除了受靜載荷的作用外還要經(jīng)受由于起飛和降落、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)件的高速旋轉(zhuǎn)、機(jī)動(dòng)飛行和突風(fēng)等因素產(chǎn)生的交變載荷,因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。
優(yōu)良的耐高低溫性能 飛行器所經(jīng)受的高溫環(huán)境是空氣動(dòng)力加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)庖约疤罩刑柕妮椪赵斐傻?。航空器要長(zhǎng)時(shí)間在空氣中飛行,有的飛行速度高達(dá)3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度,在空氣和腐蝕介質(zhì)中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能,并應(yīng)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?;鸺l(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)3000[2oc]以上,噴射速度可達(dá)十余個(gè)馬赫數(shù),而且固體火箭燃?xì)庵羞€夾雜有固體粒子,彈道導(dǎo)彈頭部在再入大氣層時(shí)速度高達(dá)20個(gè)馬赫數(shù)以上,溫度高達(dá)上萬攝氏度,有時(shí)還會(huì)受到粒子云的侵蝕,因此在航天技術(shù)領(lǐng)域中所涉及的高溫環(huán)境往往同時(shí)包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發(fā)熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理性能來設(shè)計(jì)高溫耐燒蝕材料和發(fā)冷卻材料以滿足高溫環(huán)境的要求。太陽輻照會(huì)造成在外層空間運(yùn)行的衛(wèi)星和飛船表面溫度的交變,一般采用溫控涂層和隔熱材料來解決。低溫環(huán)境的形成來自大自然和低溫推進(jìn)劑。飛機(jī)在同溫層以亞音速飛行時(shí)表面溫度會(huì)降到-50[2oc]左右,極圈以內(nèi)各地域的嚴(yán)冬會(huì)使機(jī)場(chǎng)環(huán)境溫度下降到-40[2oc]以下。在這種環(huán)境下要求金屬構(gòu)件或橡膠輪胎不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象。液體火箭使用液氧(沸點(diǎn)為-183[2oc])和液氫(沸點(diǎn)為-253[2oc])作推進(jìn)劑,這為材料提出了更嚴(yán)峻的環(huán)境條件。部分金屬材料和絕大多數(shù)高分子材料在這種條件下都會(huì)變脆。通過發(fā)展或選擇合適的材料,如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和全氟聚醚等,才能解決超低溫下結(jié)構(gòu)承受載荷的能力和密封等問題。
耐老化和耐腐蝕 各種介質(zhì)和大氣環(huán)境對(duì)材料的作用表現(xiàn)為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質(zhì)是飛機(jī)用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推進(jìn)劑(如濃硝酸、四氧化二氮、肼類)和各種潤(rùn)滑劑、液壓油等。其中多數(shù)對(duì)金屬和非金屬材料都有強(qiáng)烈的腐蝕作用或溶脹作用。在大氣中受太陽的輻照、風(fēng)雨的侵蝕、地下潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期貯存時(shí)產(chǎn)生的霉菌會(huì)加速高分子材料的老化過程。耐腐蝕性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料應(yīng)該具備的良好特性。
適應(yīng)空間環(huán)境 空間環(huán)境對(duì)材料的作用主要表現(xiàn)為高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時(shí),由于表面被高真空環(huán)境所凈化而加速了分子擴(kuò)散過程,出現(xiàn)“冷焊”現(xiàn)象;非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會(huì)加速揮發(fā)和老化,有時(shí)這種現(xiàn)象會(huì)使光學(xué)鏡頭因揮發(fā)物沉積
而被污染,密封結(jié)構(gòu)因老化而失效。航天材料一般是通過地面模擬試驗(yàn)來選擇和發(fā)展的,以求適應(yīng)于空間環(huán)境。
壽命和安全 為了減輕飛行器的結(jié)構(gòu)重量,選取盡可能小的安全余量而達(dá)到絕對(duì)可靠的安全壽命,被認(rèn)為是飛行器設(shè)計(jì)的奮斗目標(biāo)。對(duì)于導(dǎo)彈或運(yùn)載火箭等短時(shí)間一次使用的飛行器,人們力求把材料性能發(fā)揮到極限程度。為了充分利用材料強(qiáng)度并保證安全,對(duì)于金屬材料已經(jīng)使用“損傷容限設(shè)計(jì)原則”。這就要求材料不但具有高的比強(qiáng)度,而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測(cè)定出材料的裂紋起始?jí)勖土鸭y的擴(kuò)展速率等數(shù)據(jù),并計(jì)算出允許的裂紋長(zhǎng)度和相應(yīng)的壽命,以此作為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用的重要依據(jù)。對(duì)于有機(jī)非金屬材料則要求進(jìn)行自然老化和人工加速老化試驗(yàn),確定其壽命的保險(xiǎn)期。復(fù)合材料的破損模式、壽命和安全也是一項(xiàng)重要的研究課題。
第四篇:工程力學(xué)
工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)、工程地質(zhì)學(xué)、工程水文學(xué)、工程制圖與cad、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)、給水排水工程、施工技術(shù)與管理。結(jié)構(gòu)力學(xué),工程測(cè)量,土力學(xué)與基礎(chǔ)工程。
主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括工程制圖、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、測(cè)量實(shí)習(xí)、工程地質(zhì)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)或生產(chǎn)實(shí)習(xí)、結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文等,一般安排40周左右。
主要專業(yè)實(shí)驗(yàn):材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)、建筑材料實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、土質(zhì)試驗(yàn)等
第五篇:《工程力學(xué)》期末復(fù)習(xí)提要
《工程力學(xué)》期末復(fù)習(xí)提要
一 課程說明
《工程力學(xué)》是 工程類專業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課。它包含理論力學(xué)(靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué))和材料力學(xué)兩部分內(nèi)容。它以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)為基礎(chǔ),通過本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生具有初步對(duì)工程問題的簡(jiǎn)化能力,一定的分析與計(jì)算能力,是學(xué)習(xí)有關(guān)后繼課程和從事專業(yè)技術(shù)工作的基礎(chǔ)。
通過本課程的學(xué)習(xí),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(yīng)用;掌握基本構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題的分析和計(jì)算;掌握物體運(yùn)動(dòng)的基本理論和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析方法。本課程的文字教材選用西南交通大學(xué)應(yīng)用力學(xué)系編著的《工程力學(xué)教程》,由高等教育出版社出版;
二、基本內(nèi)容、要求及學(xué)習(xí)要點(diǎn)
第一部分靜力學(xué)部分
要點(diǎn):掌握力、力系、力矩和力偶的概念;熟悉剛體受力分析,并能畫出受力物體的受力圖,熟悉力系合成的基本方法,掌握受力物體(匯交力系、力偶系、一般力系)平衡的條件,熟悉運(yùn)用平衡方程求解未知力。
(一)靜力學(xué)基礎(chǔ)及要求
1.基本概念:
(1)了解力學(xué)中物體的概念;
(2)了解力、力系、等效力系和合力的概念;
(3)掌握在力學(xué)中將物體抽象化為兩種計(jì)算模型,以及剛體、理想變形固體的概念及其主要區(qū)別;
(4)掌握物體平衡的概念。
2.靜力學(xué)公理:
掌握靜力學(xué)公理及其應(yīng)用
3.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(gòu)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(gòu)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,能夠應(yīng)用二力桿的概念分析結(jié)構(gòu)的受力;1
(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;
*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,方向可假設(shè)。
4.物體受力分析與受力圖:
(1)了解物體系統(tǒng)的概念;
(2)熟練掌握物體受力分析的兩個(gè)步驟:取分離體,畫受力圖;物體受力分析的方法;
(3)掌握在受力分析時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)。
取分離體——把研究的物體(體系)分離出來,即撤除與周圍(地、物體)的聯(lián)系。
畫受力圖——畫出分離體(物體、體系)所受全部力,包括荷載與對(duì)應(yīng)的約束力。
①受力圖上只畫外力,不畫內(nèi)力;
②內(nèi)力、外力因分離體不同而相互轉(zhuǎn)化;
③內(nèi)力與外力、作同力與反作同力的概念
(4)掌握荷載的概念;
(2)了解按荷載作用范圍的分類及分布荷載、集中荷載的概念;
(二)力系簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)知識(shí)(ch.2, ch.3, ch.4)
1.平面匯交力系
(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(yīng)用力在直角坐標(biāo)軸上的投影來計(jì)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(yīng)用平衡方程解題;
2.平面力偶系
(1)掌握力對(duì)點(diǎn)的矩的定義、單位、正負(fù)規(guī)定,能夠應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算;
(2)掌握平面匯交力系的合力矩定理,能夠應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算;
(2)掌握力偶的概念,以及力偶的性質(zhì);
力偶性質(zhì)—(不等效一個(gè)力,也不能與一個(gè)力平衡)
力偶性質(zhì)二(力偶的轉(zhuǎn)動(dòng)效果由力偶矩確定,與矩心無關(guān))
——力矩與力偶矩的區(qū)別:
力對(duì)點(diǎn)之矩一般與矩心位置有關(guān),對(duì)不同的矩心轉(zhuǎn)動(dòng)效果不同;
力偶與矩心位置無關(guān),對(duì)不同點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)效果相同。
(3)掌握力偶矩的定義、單位、力偶矩三要素,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
3.平面一般力系
(1)了解平面一般力系的概念
(1)熟練掌握力的平移定理。
(2)掌握平面一般力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化,掌握平面一般力系的主矢和主矩的概念,能夠?qū)⑵矫嬉话懔ο迪蛉我稽c(diǎn)簡(jiǎn)化為主矢和主矩;
(3)熟練掌握平面一般力系的合成方法與平衡條件,能夠靈活應(yīng)用一矩式、二矩式(附加條件)、三矩式(附加條件)平衡方程求解未知量。
4.摩擦:
1.了解滑動(dòng)摩擦,滾動(dòng)摩擦,靜摩擦力,動(dòng)摩擦力,動(dòng)摩擦系數(shù),極限(臨界)摩擦力,摩擦角等概念。
2.考慮摩擦?xí)r的平衡問題。
5.形心與重心
1.了解形心與重心的基本概念。
2.計(jì)算物體的形心與重心位置。
靜力學(xué)部分宜對(duì)約束、約束反力等內(nèi)容的直觀認(rèn)識(shí),進(jìn)而掌握受力分析;平衡方程的應(yīng)用是本部分的重點(diǎn)與難點(diǎn),應(yīng)通過作一定數(shù)量的習(xí)題加以鞏固。第二部分 材料力學(xué)
要點(diǎn):掌握四種基本變形形式(拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲)的變形特點(diǎn),熟悉內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變、變形和位移的概念;能熟練運(yùn)用相應(yīng)公式求解內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變和位移,熟悉強(qiáng)度、剛度的概念,能熟練運(yùn)用構(gòu)件強(qiáng)度條件和剛度條件公式進(jìn)行構(gòu)件強(qiáng)度校核、截面尺寸計(jì)算和許用載荷計(jì)算。了解超靜定的概念并能求解簡(jiǎn)單超靜定問題。了解應(yīng)力狀態(tài)分析、強(qiáng)度理論和壓桿穩(wěn)定性的基本內(nèi)容。
一.內(nèi)力與內(nèi)力圖
1.了解什么是物體的內(nèi)力;
2.桿件的內(nèi)力及其求法
(1)熟練掌握分析橫截面內(nèi)力的方法——截面法:取分離體,畫受力圖,列平衡方程,內(nèi)力正負(fù)號(hào)的規(guī)定;
(2)掌握應(yīng)用截面法求指定截面的內(nèi)力的規(guī)律;
(3)能夠熟練地應(yīng)用截面法求指定截面的內(nèi)力。
3.內(nèi)力圖:軸力、扭矩、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(shù)值及其所在橫截面的位置;
(2)掌握扭矩圖的概念、具體作法,能夠利用扭矩圖確定最大扭矩的數(shù)值及其所在橫截面的位置;能由軸的輸出功率和轉(zhuǎn)速求扭矩。
(3)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,及其畫內(nèi)力圖時(shí)常見的三種情況;
(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(jié)合求某些指定截面的方法來繪制內(nèi)力圖,掌握用該方法繪制內(nèi)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.靜定平面桁架
(1)了解桁架的組成及其特點(diǎn);
(2)了解結(jié)點(diǎn)法的概念,掌握用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算簡(jiǎn)單桁架內(nèi)力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(nèi)力的方法;
二.軸向拉伸與壓縮
1.軸向拉伸與軸向壓縮的概念;
2.直桿橫截面上的正應(yīng)力
(1)掌握應(yīng)力、正應(yīng)力的概念,平面假設(shè)的概念;
(2)熟練掌握正應(yīng)力公式、單位及應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定。
3.許用應(yīng)力、強(qiáng)度條件
(1)掌握極限應(yīng)力、許用應(yīng)力及安全系數(shù)、危險(xiǎn)截面的概念;
(2)掌握桿件安全工作應(yīng)滿足的條件(強(qiáng)度條件),并能利用強(qiáng)度條件公式解決:校核桿的強(qiáng)度、選擇桿的截面、確定桿的許用載荷。
4.軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形
(1)了解縱向變形、總伸長(zhǎng)量、軸向線應(yīng)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(biāo)志;
(2)掌握低碳鋼整個(gè)拉伸過程的四個(gè)階段:彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段的特征值;
(3)掌握材料的塑性指標(biāo):材料的延伸率,截面收縮率;
(4)塑性材料及脆性材料的性能特點(diǎn)。
三.剪切和扭轉(zhuǎn)
1.剪切的概念及實(shí)例
(1)了解剪應(yīng)力、剪應(yīng)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(jì)算
(1)剪切、擠壓的實(shí)用計(jì)算;
3.扭轉(zhuǎn)的概念及實(shí)例
(1)了解扭轉(zhuǎn)變形、扭轉(zhuǎn)角的概念;
(2)了解外扭矩的計(jì)算公式(由軸輸出功率和轉(zhuǎn)速求外扭矩)。
4.扭矩的計(jì)算、扭矩圖
(1)了解扭矩的概念、常用單位、符號(hào)的一般規(guī)定;
(2)了解繪制扭矩圖的方法。
5.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形
(1)了解圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算及應(yīng)力分部特點(diǎn);
(3)了解圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算及抗扭剛度的概念。
6.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件和剛度條件
(1)了解圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件及抗扭截面模量的概念;
(2)了解圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度條件及容許扭轉(zhuǎn)角的概念。
四.彎曲
1.了解彎曲、平面彎曲的概念。
2.梁的正應(yīng)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(xiàn)象;
(3)掌握梁橫截面上的正應(yīng)力計(jì)算公式及其應(yīng)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(jì)算;
(2)了解組合截面的慣性矩計(jì)算。
5.梁的強(qiáng)度條件
(1)掌握梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件及抗彎截面模量;
(2)能夠利用強(qiáng)度條件公式解決三種不同類型的強(qiáng)度計(jì)算問題:強(qiáng)度校核,選擇截面,確定容許荷載;
6.提高梁彎曲強(qiáng)度的主要途徑
(1)掌握提高梁彎曲強(qiáng)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。
7.梁彎曲變形
(1)梁的變形的特征,撓度和轉(zhuǎn)角的概念,撓度曲線的概念;
(2)撓度曲線近似微分方程,能夠用近似微分方程求轉(zhuǎn)角方程和撓度曲線方程;
(3)了解疊加原理,能夠用疊加原理計(jì)算梁特定截面的撓度和轉(zhuǎn)角。
五.超靜定結(jié)構(gòu)
1.靜定和超靜定的概念
2.超靜定問題的求解
(1)位移相容條件的概念,能由位移相容條件建立補(bǔ)充方程
(2)掌握拉壓超靜定問題的求解
(3)了解扭轉(zhuǎn)和彎曲超靜定問題的求解
**六.應(yīng)力狀態(tài)分析與強(qiáng)度理論、壓桿穩(wěn)定性
1.了解平面應(yīng)力狀態(tài)分析的基本概念;主應(yīng)力概念,平面應(yīng)力狀態(tài)下的胡克定律;
2.了解強(qiáng)度理論的基本內(nèi)容及應(yīng)用。
3.了解壓桿穩(wěn)定性的基本概念。