工程力学专题复习PPT课件

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1、工程力学专题复习2013-12专题一、受力分析习题1-3；1-5l 画画受力图的步骤如下：受力图的步骤如下：l 选定合适的研究对象，确定选定合适的研究对象，确定分离体分离体；l 画出所有作用在分离体上的画出所有作用在分离体上的主动力主动力（一（一般皆为已知力）；般皆为已知力）；l 在分离体的所有约束处，根据约束的性在分离体的所有约束处，根据约束的性质画出质画出约束力约束力。l 简单受力分析要点：简单受力分析要点：1 1、会运用二力杆原理、会运用二力杆原理 2 2、会运用三里平衡汇交定理、会运用三里平衡汇交定理 3 3、力偶不能用一个力来平衡，只能、力偶不能用一个力来平衡，只能用一个力偶惊醒平衡

2、用一个力偶惊醒平衡45AACCBBgmTBNPABCABCP45ABCP45ARBRBRAXAYAB FA解：解：画出画出AB、BC、整体的受力图。、整体的受力图。习题习题5qCABmmC30FCyFCx mqCBqFByFBx FBx FByCABm FAmCFCyFCx q练习练习 画出连杆画出连杆AB的受力图。的受力图。专题二、静力平衡问题作业题3-18、3-27；3-340 xF0)(FMo0yF三个独立平衡方程求解力系平衡问题的方法和步骤。求解力系平衡问题的方法和步骤。（1 1）选取研究对象；）选取研究对象；（2 2）分析研究对象受力，画受力图；）分析研究对象受力，画受力图；（3 3

3、）根据力系的类型列写平衡方程；选取适当的）根据力系的类型列写平衡方程；选取适当的 坐标轴和矩心，以使方程中未知量个数最少；尽可坐标轴和矩心，以使方程中未知量个数最少；尽可能每个方程中只有一个未知量。能每个方程中只有一个未知量。（4 4）求解未知量，分析和讨论计算结果。）求解未知量，分析和讨论计算结果。为方便计算：为方便计算：2 2、矩心应取在两未知力的交点上。、矩心应取在两未知力的交点上。1 1、坐标轴应当与尽可能多的未知力作用线相垂直。、坐标轴应当与尽可能多的未知力作用线相垂直。作业题3-18求解刚体系统平衡问题弄清题意，标出已知量选整体为研究对象画受力图，列平衡方程检查结果，验算选局部为研

4、究对象画受力图，列平衡方程求解。注意：力偶 M 在任一轴上的投影为零；力偶对任一点之矩即为M。选取适当的坐标轴和矩心，注意正负号。方法一：整体 局部作业题3-27 图图a a所示铰接横梁。已知荷载所示铰接横梁。已知荷载q q，力偶矩，力偶矩M和尺寸和尺寸a，试求杆的固定端，试求杆的固定端A及可动铰及可动铰B、C 端约束力。端约束力。qCBAaaaaM已知已知:F=20kN,q=10kN/m,20kN m,M l=1m;求:A,B处的约束力.专题三、轴向拉压强度、变形（刚度）计算例题5-2、5-3、5-5作业题5-1、5-2、5-5、5-6 AFN maxmaxEALFLN三角架结构尺寸及受力如

5、图所示。其中FP22.2 kN；钢杆BD 的直径 dl25.4 mm；钢梁 CD 的横截面面积A22.32103 mm2；二者的弹性模量 E200GPa。杆 BD 与 CD 的横截面上的正应力。例题 5-31受力分析，确定各杆的轴力 由平衡方程NBDFNCDF0F45sinF0Fp0NBDy 045cosFF0F0NBDNCDx 2计算各杆的应力 BD 杆MPa062Pa100621025.41043144662321NN.dFAFBDBDBDxpF04522.2NCDPFFKN KN4.31F2FPNBD CD 杆 3636222.2 109.75 109.752.32 1010NNPaMP

6、aCDCDxCDFFAA 其中负号表示压应力。专题四、圆轴扭转强度、刚度计算例题6-2作业题6-8、6-9pxMI d2p AAI 极惯性矩极惯性矩max maxpxMWRIWpp 抗扭截面系数抗扭截面系数ppxxM RMIIR 实心实心圆圆截面截面 44p132 DI 空心空心圆圆截面截面324pdI 43pp1162 DDIW163pdW Dd l圆形截面极惯性矩计算l 圆轴扭转强度计算max 为保证轴不因强度不够而破坏，要求轴内的最大扭转切应力不得超过扭转许用切应力 maxmaxxPMW xmaxpMW2）设计截面尺寸:3）确定外荷载:eM1）校核强度:maxxpMWl 圆轴扭转刚度计算

7、pddxMxGI pmax xMGI圆轴扭转刚度条件圆轴扭转刚度条件 单位长度的许用扭转角单位长度的许用扭转角l l 注意单位换算注意单位换算:)/m(180m/rad 1 l l 一般传动轴，一般传动轴，=0.5 1()/m 校核刚度；maxp xMIG 确定外荷载确定外荷载:设计截面尺寸设计截面尺寸:pmaxxGIMeMGIMPmaxxmax 解(1)校核强度和刚度求图示状态下的扭矩图Mxx(Nm)9549(N m)Nmn由795.75 N meAM318.3N meBM477.45N meCM1795.75 N mxM2477.45 N mxM 强度、刚度校核：3 3795 7532 4

8、150 1016maxmax.()xPMMPaWmaxpxMGI795 751800 929329-3.()/m (80 10)(50 10)795 75max.N mxM所以所以图示钢轴满足强度、刚度条件(2)合理布置主动轴：轴上的绝对值最大的扭矩越小越合理，所以，A轮和B轮应该换位。换位后,轴的扭矩如图所示，最大扭矩为Mxx(Nm)专题五、剪力-弯矩图例题7-5、7-6；习题7-9、7-11；7-16方法一：列出各段剪力方程、弯矩方程；按x坐标分段画出剪力-弯矩图方法二：根据弯矩、剪力与载荷集度之间的微分关方法二：根据弯矩、剪力与载荷集度之间的微分关系，画剪力系，画剪力-弯矩图弯矩图例题7

9、-15、7-16、7-17以及课堂练习直线直线 2次凹曲线 2次凹曲线 2次凸曲线 2次凸曲线QddFqxddQMFxqxM 22dd均布载荷下 FQ 与 M 图特点qBA例题7-9 试画出图示外伸梁：其剪力图和弯矩图,并确定剪力和弯矩绝对值的最大值。00，AyMFqaFqaFByAy4349,maxMqBA9qa/47qa/4qaqa00 xEmaxSFQAF94qa1.确定确定约束力约束力9344,AyByFqa Fqa0AMQBF74qaBMQBFqa2BMqaQDFqa0DM2qa2.FQ图：图：04xa45axa图：图：02xa45axa99044QEEEqaaFqxx令328189

10、4949492qaaqaaqaME4确定剪力与弯矩的最大绝对值确定剪力与弯矩的最大绝对值49qaFmaxQ322max81qaM专题六、弯曲强度、刚度计算例题7-10，7-11，7-13习题7-16zzMyI zzMyI1MEIl强度计算 zWMmaxmax例例5-3-45-3-4：T T型截面铸铁梁，截面尺寸如图型截面铸铁梁，截面尺寸如图,试校核梁的强度。试校核梁的强度。MPa30tMPa60cmm522012020808020120102080cy（2 2）求截面对中性轴）求截面对中性轴z z的惯性矩的惯性矩462323m1064.728120201212020422080122080zI

11、 （1 1）求截面形心）求截面形心z1yz52解：解：（4 4）B B截面校核截面校核 ttMPa2.27Pa102.271064.710521046633max,ccMPa1.46Pa101.461064.710881046633max,（3 3）作弯矩图）作弯矩图kN.m5.2kN.m4C截面和B截面分别发生最大正弯矩和最大负弯矩（5 5）C C截面要不要校核？截面要不要校核？ttMPa8.28Pa108.281064.71088105.26633max,（4 4）B B截面校核截面校核（3 3）作弯矩图）作弯矩图 ttMPa2.27max,ccMPa1.46max,kN.m5.2kN.m4d dwxEIxMdxwd)(22 l刚度计算掌握查表法进行计算例题8-2，8-3，8-5习题8-4，8-11课堂练习课堂练习 求图示梁自由端求图示梁自由端B B点挠度点挠度w wB BBACEIxwla附表：BAmEIxwlm22()Mxw xEI()BCCwwla22CmawEI()()mxxw xEICmaEI2()Bma lawEI复习课到此结束预祝大家考试顺利 基本要求：认真备考！（掌握相关例题和习题）；考试要求：备计算器，仔细审题，诚信应考；答疑时间：18周，具体时间地点另行通知；考试时间：19周（学院统考：1月14/16）