工程力学知识点省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、工程力学工程力学(期中)(期中)知识点回顾知识点回顾第1页静力学静力学常见约束力画法常见约束力画法第2页第3页平面任意力系平衡方程平面任意力系平衡方程第4页材料力学讨论是材料力学讨论是在荷载作用下在荷载作用下杆件强度、刚度、稳定杆件强度、刚度、稳定性问题性问题强度强度问题问题若危险点应力状态简单若危险点应力状态简单危险点应力状态复杂危险点应力状态复杂依据强度条件依据强度条件依据第几强度理论条件依据第几强度理论条件校核校核 求许可荷载求许可荷载设计截面尺设计截面尺寸寸第5页As st t杆件是圆轴杆件是圆轴圆轴弯扭组合圆轴弯扭组合一个常见应力状态一个常见应力状态第6页圆轴扭转圆轴扭转刚度问题刚度
2、问题平面弯曲梁平面弯曲梁第7页压杆稳定性问题压杆稳定性问题细长压杆临界力计算细长压杆临界力计算压杆稳定性计算压杆稳定性计算第8页四种基本变形四种基本变形(杆件)轴向拉伸(压缩)杆件)轴向拉伸(压缩)(圆轴)扭转(圆轴)扭转(梁)平面弯曲(梁)平面弯曲联接件剪切与挤压联接件剪切与挤压组合变形组合变形拉(压)拉(压)+弯曲、偏心拉(压)弯曲、偏心拉(压)弯曲弯曲+扭转扭转拉(压)拉(压)+弯曲弯曲+扭转扭转第9页材料在拉伸(压缩)材料在拉伸(压缩)时力学性能时力学性能塑性材料(低碳钢)塑性材料(低碳钢)脆性材料(铸铁)脆性材料(铸铁)截面几何性质截面几何性质应力状态分析及强度理论应力状态分析及强度
3、理论压杆稳定性压杆稳定性动荷载(垂直冲击)动荷载(垂直冲击)第10页超静定问题方法步骤:超静定问题方法步骤:平衡方程平衡方程几何方程几何方程变形协调方程变形协调方程物理方程物理方程变形与力关系变形与力关系补充方程补充方程解由平衡方程和补充方程组解由平衡方程和补充方程组变形应用:变形应用:求位移和处理超静定问题求位移和处理超静定问题第11页拉拉 (压)(压)扭扭 转转平平 面面 弯弯 曲曲内内力力应应力力变变形形FNFN 0 x杆轴AT 0 x杆轴ATAMFsM 0Fs 0 x平行于杆轴xs sLOt tr rs st txyABqx第12页拉拉 (压)(压)扭扭 转转平平 面面 弯弯 曲曲强强
4、度度条条件件刚刚度度条条件件变变形形能能第13页拉拉压压扭扭 转转平平面面弯弯曲曲内内力力计计算算以以A点左侧部分为对象,点左侧部分为对象,A点内力由下式计算:点内力由下式计算:(其中其中“Pi、Pj”均为均为A 点左侧部分全部外力点左侧部分全部外力)第14页弯曲剪力、弯矩与外力间关系弯曲剪力、弯矩与外力间关系对称性与反对称性应用:对称性与反对称性应用:对称结构在对称载荷作用下,对称结构在对称载荷作用下,Fs图反对称,图反对称,M图对称;对图对称;对称结构在反对称载荷作用下,称结构在反对称载荷作用下,Fs图对称,图对称,M图反对称。图反对称。第15页剪剪 力力、弯弯 矩矩 与与 外外 力力 间
5、间 关关 系系外力外力无外力段均布载荷段集中力集中力偶q=0q0q0FsFs0 x斜直线增函数xFs xFs 降函数xFs CFs1Fs2Fs1Fs2=P自左向右突变xFs C无改变斜直线xM增函数xM降函数曲线xM伞状xM盆状自左向右折角 自左向右突变与m反xM折向与P反向MxM1M2第16页(杆件)轴向拉伸(压缩)(杆件)轴向拉伸(压缩)受力、变形特点受力、变形特点轴力图轴力图变形计算(胡克定律)变形计算(胡克定律)强度计算强度计算拉压超静定拉压超静定ABCD10kN4kN9kN15kNFN图图(单位:单位:kN)964横截面上正应力大小及分布横截面上正应力大小及分布四种基本变形四种基本变
6、形第17页变形计算(胡克定律)变形计算(胡克定律)(单向应力状态)(单向应力状态)强度计算强度计算第18页拉压超静定问题拉压超静定问题平衡方程;平衡方程;几何方程几何方程变形协调方程;变形协调方程;物理方程物理方程胡克定律;胡克定律;补充方程:由几何方程和物理方程得;补充方程:由几何方程和物理方程得;解由平衡方程和补充方程组成方程组解由平衡方程和补充方程组成方程组。第19页作图示结构中各杆内力图。作图示结构中各杆内力图。解:解:求约束力和各杆内力求约束力和各杆内力以整体为研究对象可得以整体为研究对象可得第20页以以AC杆为研究对象杆为研究对象,画受力图如图所表画受力图如图所表示示以节点以节点D
7、为研究对象为研究对象,画受力图如图所表画受力图如图所表示示由对称性由对称性第21页画各杆内力图画各杆内力图由由分析可知:分析可知:AC和和BC杆是平面弯曲和轴向压缩组合变形杆;杆是平面弯曲和轴向压缩组合变形杆;和是轴向拉伸杆;是轴向压缩杆。和是轴向拉伸杆;是轴向压缩杆。第22页如图所表示结构,设如图所表示结构,设ABC为刚性杆,为刚性杆,1,2,3杆横截杆横截面积相等,材料相同,求杆面积相等,材料相同,求杆1,2,3内力。内力。平衡方程平衡方程变形协调方程变形协调方程物理方程物理方程第23页平衡方程平衡方程物理方程物理方程几何协调方程几何协调方程第24页(圆轴)扭转(圆轴)扭转扭矩图扭矩图强度
8、计算、刚度条件强度计算、刚度条件横截面上切应力分布横截面上切应力分布受力、变形特点受力、变形特点变形计算(剪切胡克定律)变形计算(剪切胡克定律)第25页DdT图第26页第27页长为长为 l一段杆两截面间相对扭转角一段杆两截面间相对扭转角 为为单位长度扭转角单位长度扭转角 第28页强度计算强度计算刚度条件刚度条件第29页平面弯曲平面弯曲剪力图、弯矩图剪力图、弯矩图强度计算强度计算弯曲正应力、切应力计算公式弯曲正应力、切应力计算公式受力、变形特点受力、变形特点变形、刚度计算变形、刚度计算横截面上正应力、切应力分布横截面上正应力、切应力分布第30页用简易法作剪力图和弯矩图。(同学们把弯矩图补上)用简
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