工程力学复习纲要

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1、优秀精品课件文档资料1.考试时间：2012.1.6（19周周五）下午3:00—5:002.考试题型：选择题6道+计算题6道，总分100分。3.考试范围（涉及章节）如下：《工程力学》复习纲要汽车工程系1.主要内容：物体的受力分析，画受力图、平面力系的受力平衡条件，根据已知力求解未知约束力。（静定问题）2.相关概念：力——大小、方向、作用线；（集中力与分布力）力矩——力对某一点之矩（力矩的正负号规定）约束——对物体运动施加限制的周围物体。常见的约束类型及对应的约束力：约束力的方向总是与阻碍物体运动的方向相反。（1）柔索约束：约束力作用在与物体的接触点上,作用线沿柔索拉直的方向,背离被

2、约束物体，只能承受拉力,不能承受压力。通常用FT表示。第1篇静力学(2)光滑接触面约束：约束力通过接触点、沿接触面在该点的公法线方向，并指向被约束物体，只能承受压力，而不能承受拉力。第1篇静力学摩擦力忽略(3)铰支座约束：约束力沿着圆柱面与构件接触点的公法线，即通过铰链中心。在进行计算时，为了方便，通常表示为沿坐标轴方向且作用于铰链中心的两个正交分力Fx与Fy来表示。包括：光滑铰支座、固定铰支座。辊轴铰支座约束：约束力的作用线必然沿接触面法线方向,通过铰链中心。指向被约束物体。（只有垂直方向）第1篇静力学FRyFRx(4)平面固定端约束：通常用两个正交的约束反力Fx、Fy和一个力

3、偶M表示。既限制物体的转动，又限制物体沿水平方向、垂直方向的移动。第1篇静力学FAxFAy3.物体受力分析，画受力图过程（步骤）第1篇静力学选择研究对象解除约束，取隔离体分析受力，包括主动力和约束力（在解除约束之处用相应的约束力来代替。）画受力图4.注意：在受力分析，画受力图时，充分利用力学规律：（1）二力平衡（二力杆的受力特点）（2）作用力与反作用力（3）不平行三力若平衡，则必汇交于一点。（4）整体受力时，构件与构件之间的内力忽略。参见教材例题1-7和作业习题。第1篇静力学5.关于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡。平面任意力系的平衡方程：平面一般力系平衡方程的基本形式，它

4、包括三个独立方程，最多能解出三个未知量。第1篇静力学Fx=0,MO=0Fy=0,Fx=0,MA=0,MB=0。二矩式基本式A、B连线不垂直于x轴平面特殊力系的平衡方程平面汇交力系平面平行力系平面力偶系6.根据平面受力平衡条件，由已知力求解未知约束力的步骤：（1）受力分析，画受力图；注意：主动力若为分布荷载，首先要简化为集中力。（2）建立平面直角坐标系0xy：一般x轴水平向右为正，y轴垂直向上为正。（3）列平衡方程，求解未知约束力。（静定问题：约束力的个数≤方程个数。）第1篇静力学Fx=0,MO=0Fy=0,基本式注：上课课件例题、教材例题、课后习题例题8结构由杆

5、AB与BC在B处铰接而成。结构A处为固定端，C处为辊轴支座。结构在DE段承受均布载荷作用，载荷集度为q；E处作用有外加力偶，其力偶矩为M。若q、l、M等均为已知，试求A、C二处的约束力。解：1.受力分析，选择平衡对象考察结构整体，在固定端处有3个约束力，设为FAx、FAy和MA；在辊轴支座处有1个竖直方向的约束力FRC。这些约束力称为系统的外约束力（externalconstraintforce）。仅仅根据整体的3个平衡方程，无法确定所要求的4个未知力。因而，除了整体外，还需要其他的平衡对象。为此，必须将系统拆开。将结构从B处拆开，则铰链B处的约束力可以用相互垂直的两个分量表示，

6、但作用在两个刚体AB和BC上同一处B的约束力，互为作用力与反作用力。这种约束力称为系统的内约束力（internalconstraintforce）。内约束力在考察结构整体平衡时并不出现。受力图中ql为均布载荷简化的结果。解：2.整体平衡根据整体结构的受力图(为了简便起见，当取整体为研究对象时，可以在原图上画受力图)，由平衡方程可以确定解：3.局部平衡杆AB的A、B二处作用有5个约束力，其中已求得FAx=0，尚有4个未知，故杆AB不宜最先选作平衡对象。杆BC的B、C二处共有3个未知约束力，可由3个独立平衡方程确定。因此，先以杆为平衡对象。求得BC上的约束力后，再应用B处两部分约束力

7、互为作用与反作用力关系，考察杆AB的平衡，即可求得A处的约束力。还可以：在确定了C处的约束力之后再考察整体平衡也可以求得A处的约束力。先考察BC杆的平衡，由求得还可以：在确定了C处的约束力之后再考察整体平衡也可以求得A处的约束力。再考察整体平衡，将DE段的分布载荷简化为作用于B处的集中力，其值为2ql，由平衡方程7.力系简化第1篇静力学所谓力系的简化，就是将由若干个力和力偶所组成的力系，变为一个力或一个力偶，或者一个力与一个力偶的简单而等效情形。这一过程称为力系的简化(reduc