機械制造及其自動化專業(yè)工程力學復習要點----專升本

1、第一章 靜力學公理與物體受力分析一、考點要求1、 理解力和剛體的概念。2、 理解靜力學公理和推論。3、 明確和掌握常見約束的基本特征及約束反力的畫法。4、 熟練而正確地對單個物體與物體系統(tǒng)進行受力分析，畫出受力圖。二、知識結(jié)構(gòu)1、 基本概念：力、剛體、平衡、約束和約束力。2、 靜力學公理(1)力的平行四邊形法則；(三角形法則、多邊形法則)注意：與力偶的區(qū)別(2)二力平衡公理；(二力構(gòu)件)(3)加減平衡力系公理；(推論：力的可傳性、三力平衡匯交定理)(4)作用與反作用定律；(5)剛化原理。3、 常見約束類型與其約束力(具體見表1.1 )(1)光滑接觸約束一一約束力沿接觸處的公法線；(2)柔性約束

2、對被約束物體與柔性體本身約束力為拉力；(3)皎鏈約束一一約束力一般畫為正交兩個力，也可畫為一個力；(4)活動皎支座 約束力為一個力也畫為一個力；(5)球皎鏈一一約束力一般畫為正交三個力，也可畫為一個力；(6)止推軸承 約束力一般畫為正交三個力；(7)固定端約束一一兩個正交約束力，一個約束力偶。4、 物體受力分析在工程問題中，為了求出未知的約束力，首先要確定構(gòu)件受了幾個力，每個力的作用位置和力的作用方向，這個過程就稱為物 體的受力分析。受力分析步驟如下：(1)確定研究對象，取分離體，畫出所要研究的物體的草圖；(2)先畫主動力，明確研究對象所受周圍的約束，進一步明確約束類型，什么約束畫什么約束反力

3、；(3)必要時需用二力平衡共線、三力平衡匯交等條件確定某些反力的指向或作用線的方位。正確地進行物體的受力分析并畫其受力圖，是分析、解決力學問題的基礎。畫受力圖時必須注意以下幾點：(1)明確研究對象。根據(jù)求解需要，可以取單個物體為研究對象，也可以取由幾個物體組成的系統(tǒng)為研究對象。不同的研究對 象的受力圖是不同的。(2)正確確定研究對象受力的數(shù)目。由于力是物體間相互的機械作用，因此，對每一個力都應明確它是哪一個施力物體施加給 研究對象的，決不能憑空產(chǎn)生。同時，也不可漏掉某個力。一般可先畫主動力，再畫約束力，凡是研究對象與外界接觸的地方， 都一定存在約束力。(3)正確畫出約束力。一個物體往往同時受到

4、幾個約束的作用，這時應分別根據(jù)每個約束本身的特性來確定其約束力的方向， 而不能憑主觀臆測。(4)當分析兩物體間相互作用時，應遵循作用、反作用關系。若作用力的方向一經(jīng)假定，則反作用力的方向應與之相反。當畫 整個系統(tǒng)的受力圖時，由于內(nèi)力成對出現(xiàn)，組成平衡力系。因此不必畫出，只需畫出全部外力。第二章平面力系一、考點要求1、 熟練計算平面力對點之矩。2、 理解力偶和力偶矩的概念，明確平面力偶的性質(zhì)。3、 掌握平面匯交力系和平面力偶系的合成與平衡的計算方法。4、 掌握平面任意力系向一點簡化的方法，會應用解析法求主矢和主矩。5、 理解平面任意力系簡化的結(jié)果。6、 熟練應用平面任意力系的平衡方程求解單個物體

5、或物體系統(tǒng)的平衡問題。7、 熟練節(jié)點法和截面法求桁架桿件內(nèi)力。第三章 空間力系一、考點要求1、 掌握力在空間直角坐標軸上的投影計算和力對軸之矩的計算。2、 了解空間力偶的性質(zhì)及其作用效應。3、 了解空間一般力系作用下單個物體的平衡問題。4、 理解重心的概念，能熟練地應用坐標公式求物體的重心。第四章 摩擦一、 考點要求1、 掌握滑動摩擦的性質(zhì)，理解庫侖摩擦定律的內(nèi)涵，全約束力、摩擦角、自鎖等概念。2、 了解考慮滑動摩擦時的平衡問題。二、 知識結(jié)構(gòu)1、滑動摩擦力(1)靜滑動摩擦力一一方向：與相對滑動趨勢方向相反；大?。?2)動滑動摩擦力一一方向：與相對滑動方向相反；大小:2、摩擦角與自鎖(1)摩擦

6、角臨界平衡狀態(tài)時，全約束力與接觸處公法線之間的夾角，或。(2)自鎖一一所有主動力合力的作用線與接觸處公法線間的夾角小于摩擦角，物體靜止的情況。3、滾動摩阻 轉(zhuǎn)向：與相對滾動趨勢轉(zhuǎn)向相反；第五章材料力學緒論一、 考點要求1、 明確材料力學的任務，理解構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性的概念。2、 理解變形體的的基本假設。3、 掌握桿件變形的基本形式。二、 知識結(jié)構(gòu)1、 材料力學的任務材料力學是研究構(gòu)件強度、剛度和穩(wěn)定性計算的學科。工程中各種機械和結(jié)構(gòu)都是由許多構(gòu)件和零件組成的。為了保證機械和結(jié)構(gòu)能安全正常地工作，必須要求全部構(gòu)件和零件在外力作用時具有一定的承載能力，承載能力表現(xiàn)為1.1強度強度是指構(gòu)件抵抗

7、破壞的能力。構(gòu)件在外力作用下不被破壞，表明構(gòu)件具有足夠的強度。1.2剛度剛度是指構(gòu)件抵抗變形的能力。構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形不超過某一規(guī)定值，表明構(gòu)件具有足夠的剛度。1.3穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指構(gòu)件承受在外力作用下，保持原有平衡狀態(tài)的能力，構(gòu)件在外力作用下，能保持原有的平衡形態(tài)，表明構(gòu)件具有足 夠的穩(wěn)定性。材料力學的任務：以最經(jīng)濟為代價，保證構(gòu)件具有足夠的承載能力。通過研究構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性，為構(gòu)件選擇合適的 材料、確定合理的截面形狀和尺寸提供計算理論。2、 材料力學的研究對象2.1研究對象的幾何特征構(gòu)件有各種幾何形狀，材料力學的主要研究對象是桿件，其幾何特征是橫向尺寸遠小于縱向尺寸，如機器

8、中的軸、連接件中的銷釘、房屋中的柱、梁等均可視為桿件，材料力學主要研究等直桿。2.2研究對象的材料特征構(gòu)件都是由一些固體材料制成，如鋼、鐵、木材、混凝土等，它們在外力作用下會產(chǎn)生變形，稱變形固體。其性質(zhì)是十分復雜的，為了研究的方便，抓住主要性質(zhì)，忽略次要性質(zhì)材料力學中對變形固體作如下假設：均勻連續(xù)性假設：假設變形固體內(nèi)連續(xù)不斷地充滿著均勻的物質(zhì)，且體內(nèi)各點處的力學性質(zhì)相同。-各向同性假設：假設變形固體在各個方向上具有相同的力學性質(zhì)。.,小變形假設假設：變形固體在外力作用下產(chǎn)生的變形與構(gòu)件原有尺寸相比是很微小的，稱以不考慮外力作用點處的微小位移，而按變形前的位置和尺寸進行計算。3、 桿件的幾何特

9、征3.1軸線：截面形心的連線3.2橫截面：垂直于軸線的截面4、 桿件變形的基本形式桿件在不同受力情況下，將產(chǎn)生各種不同的變形，但是，不管變形如何復雜，常常是如下四種基本變形或是它們的組合。拉伸和壓縮：變形形式是由大小相等、方向相反、作用線與桿件軸線重合的一對力引起的，表現(xiàn)為桿件長度的伸長或縮短。如托架的拉桿和壓桿受力后的變形。剪切：變形形式是由大小相等、方向相反、相互平行的一對力引起的，表現(xiàn)為受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對錯動。如連接件中的螺栓和銷釘受力后的變形。扭轉(zhuǎn)：變形形式是由大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面都垂直于桿軸的一對力偶引起的，表現(xiàn)為桿件的任意兩個橫截面發(fā)生繞軸線的相對轉(zhuǎn)動。如

10、機器中的傳動軸受力后的變形。彎曲：變形形式是由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內(nèi)的一對大小相等、方向相反的力偶引起的，表現(xiàn)為桿件軸線由直線變?yōu)槭芰ζ矫鎯?nèi)的曲線。如單梁吊車的橫梁受力后的變形。桿件同時發(fā)生幾種基本變形，稱為組合變形。二、知識結(jié)構(gòu)1、 軸向拉伸（壓縮）的概念受力特點：作用于桿件上外力合力的作用線與桿件軸線重合。變形特點：構(gòu)件沿軸線方向的伸長或縮短。2、 軸力、軸力圖2.1軸向拉壓時的內(nèi)力軸力軸力一一垂直于橫截面、通過截面形心的內(nèi)力。軸力的符號規(guī)則一一軸力背離截面時為正，指向截面為負。2.2軸力圖一一形象表示橫截面上軸力沿桿軸線變化規(guī)律的圖形。3、 正應力和應力集

11、中3.1應力的概念3.2軸向拉（壓）時橫截面上的正應力：3.3應力集中的概念與圣維南原理應力集中一一在截面突變處出現(xiàn)局部應力劇增現(xiàn)象。應力集中對于塑性、脆性材料的強度產(chǎn)生截然不同的影響，脆性材料對局部應力的敏感性很強，而局部應力對塑性材料的強度影響很小。圣維南原理一一外力作用在桿端的方式不同，只會使桿端距離不大于橫向尺寸的范圍內(nèi)應力分布受到影響。4、 軸向拉（壓）桿斜截面上的應力5、 拉壓桿的變形、胡克定律、泊松比6、 材料在拉伸和壓縮時的力學性能6.1低碳鋼拉伸時的力學性能低碳鋼拉伸時變形發(fā)展的四個階段：（1）彈性階段（oa）（2）屈服階段（bc）小變形”。在列平衡方程時，可（3）強化階段（ce）（4）頸縮階段（ef）6.2材料塑性的兩個指標：6.3材料壓縮時的力學性能：低碳鋼壓縮時的力學性