工程力学重点公式 联系客服

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刚体:在力的作用下不会发生形变的物体。

合力投影定理:合力在任一轴上的投影,等于各分力在该轴上投影的代数和。

力矩M0(F)=±Fh(逆时针为正),点O为矩心,垂直距离h为力臂,力使物体逆时针转动为正。 合力矩定理:平面汇交力系的合力对平面内任一点的矩,等于所有各分力对同一点的矩的代数和。力偶:大小相等、方向相反,作用线平行且不共线的两个力组成的力系称为力偶; 平面力偶系:作用在刚体上同一平面内的多个力偶,称为平面力偶系。

力的平移定理:作用于刚体上的力可以平行移动到刚体内的任意一点,但必须附加一个力偶,称为轴。

M0?954970245、扭转切应力

p(N?m)3、5扭矩T:横截面上的内力偶矩T称为扭矩。 n?max?TT?Ip/RWp,Ip是极惯性矩,Wp是抗扭截面系数:圆

I??D4,W??D3,

该附加力偶的力偶矩等于原力对指定点的矩。

平面任意力系中各力的矢量和FR`称为该力系的主矢量,简称主矢;力系各力对简化中心O的矩的代数和Mo称为该力系对简化中心O的主矩。

平面任意力系平衡的必要和充分条件是:力系的主矢和对任意一点的主矩都等于零。 地心对物体的吸引力称为物体的重力,其大小就是物体的重量。物体重力的作用点称为物体的重心。

由物体的几何形状和尺寸所决定的点是物体的几何中心,称为物体的形心。

强度(构件抵抗破坏的能力刚度(构件抵抗变形的能力稳定性(构件保持原有平衡形式的能力连续性假设(认为组成变形固体的物质毫无间隙地充满了它的整个几何空间,而且变形后仍保持这种连续性。)、均匀性假设(认为整个物体是由同一材料组成。)、 各向同性假设(认为物体在各个方向具有相同的物理性质)、

内力:因外力作用而引起构件内各部分之间相互作用力的改变量,称为附加内力,简称内力。

全应力:

P?dFdA,通常把全应力p分解为垂直于截面的分量σ(正应力)和与截面相

切的分量τ(切应力)。 第十二章 轴向拉伸与压缩

一、拉伸与压缩的概念:杆件所受外力(或外力的合力)作用线与杆轴线重合;杆件的变形为轴线方向的伸长或缩短。这种变形形式称为轴向拉伸或轴向压缩。

线应变:

???ll,胡克定律??E?或?l?FNlEA,E是材料拉压弹性模量,EA是材料抗拉压刚度

横向线应变

?`????,μ是泊松比

1、低碳钢在拉伸时四个阶段

(1)弹性阶段(2)屈服阶段(3)强化阶段(4)局部变形阶段

??l1?ll?100%,衡量材料塑性的另一指标是断面收缩率ψ,

??A?A1A?100%

塑性材料(如低碳钢)通常以屈服极限为其极限应力。 第十三章 剪切

剪切:作用在构件两侧面上分布力的合力大小相等、方向相反、作用线垂直杆轴线且相距很近;构件沿着与水平行的截面发生相对错动。这种变形形式称为剪切。

切应力互等定理:在单元体互相垂直的截面上,垂直于截面交线的切应力必定成对存在,大小相等,方向则均指向或都背离此交线,这称为切应力互等定理。

剪切胡克定律:切应变γ与横截面相对错动的位移成正比;γ所在的截面与切应力所在的截面是相互垂直的。切应力τ与切应变γ成正比关系:τ=Gγ,上式称为胡克剪切定律。 第十四章 扭转

1、扭转:外力是一对大小相等、转向相反的力偶,作用在垂直于杆轴线的平面内;其变形的特点是各横截面绕轴线相对转动。杆件的这种变形形式称为扭转,以扭转变形为主的杆件

p32p163空心圆轴

I??D4(1??4p),W?D432p?16(1??), α=d/D

9扭转角

??TGI?180?[?](?/m)

p?第十五章 弯曲内力

1、平面弯曲:受弯构件受力的特点是:外力是垂直于杆轴线的横向力或作用在其轴线平面内的力偶;变形的特点是:杆轴线弯曲成一条曲线。这种变形形式称为弯曲,以弯曲变形为主的杆件称为梁。

工程中梁的横截面一般都有一个对称轴。该对称轴所组成的平面称为纵向对称面,若外力都

作用在该平面内,梁的轴线将在该平面内弯成一条平面曲线,这种弯曲称为平面弯曲。 2、静定梁的三种基本形式:简支梁、外伸梁、悬臂梁。

3、弯曲内力:在所截截面的内侧取微段,凡使微段产生顺时针转动趋势的剪力为正,反之为负。使微段弯曲变形后,凹面朝上的弯矩为正,反之为负。 第十六章 弯曲应力

1、中性轴:梁弯曲时,靠近顶面的纤维缩短了,靠近底面的纤维伸长了,由于变形的连续性,梁内必有一层不伸长也不缩短的纵向纤维,称为中性层,中性层与横截面的交线称为中性轴,梁弯曲时横截面绕中性轴相对转动。

2、中性层曲率

k?1??MEI,

EIZ是截面抗弯刚度。正应力

Z?maxMmax?MyI?,IZ是惯性矩,WZ是抗弯截面系数:矩形

ZWZbh3bh2I?d4?d3Z?12,WZ?6圆

IZ?64,WZ?32;空心圆截

Id4Z??64(1??4),W?d3Z?32(1??4),??dD I2z?Izc?aA

在截面的上、下边缘处,切应力τ=0,在中性轴上各点处,切应力为最大,其值是

?3Fsmax?2bh?3Fs2A,A是横截面的面积,可见矩形截面梁的最大切应力是平均

切应力的1.5倍。

工字形截面梁最大切应力发生在中性轴上,其值为

?maxFsS*zmaxFs??dIzA腹板

4Fs,A是截面面积;

3AFs薄壁圆环截面最大弯曲切应力为?max?2,A是圆环截面积A?2?RtA圆形截面最大弯曲切应力为

?max?

切应力强度条件是

?max?kFsmax?[?]材料的剪切许永应力。

A提高弯曲强度的措施:合理安排梁的支承与载荷;合理设计截面的形状;采用等强度梁。 第十七章 弯曲变形

挠度v、转角θ:取梁变形前的轴线为x轴,梁左端为坐标原点,y轴向上。当梁在xy平面发生弯曲时,其轴线就在该平面内弯成一条连续而光滑的曲线,称为挠曲线。横截面形心在垂直于x轴方向的线位移v称为挠度,横截面绕中性轴转过的角度θ称为转角。向上挠度为正,逆时针转动的转角为正,反之为负。

叠加法:当梁上有几种载荷同时作用时,可以先分别计算每一种载荷单独作用时梁所产生的变形,然后按代数值相加,即得梁的实际变形,这种方法称为叠加法。

提高弯曲刚度的措施:在条件允许的情况下减少梁的长度 选择合理截面 调整加载方式