工程力学期末复习指导.docx

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1、工程力学期末复习指导工程力学课程是中央电大的统设课程，本课程的主教材是工程力学，辅导教材是工 程 力学学习指导。课程主要教学内容包括三部份：第一篇静力分析；第二篇强度、刚度及 稳定 性分析；第三篇运动与动力分析。为匡助同学们掌握好本课程的内容，更好地进行期末复习，本复习提要根据工程力学教 学 大纲的要求，介绍各章应掌握的基本内容、重点内容及一般了解的内容。并就期末复习考 试的 有关问题做一些说明，结合期末考试要求，对典型题型进行分析；最后，给出综合练习 题以供 大家作为巩固练习。教学基本要求第一篇静力分析引论：明确工程力学课程的目的与任务、主要研究对象及研究方法 第一章基本概念与方法1 .基本

2、概念力的概念，刚体、变形体、平衡的概念，约束的概念。2 .基本内容力的运动效应与变形效应，加减平衡力系原理及应用，力的可传性及其限制，二力构件 与 二力平衡条件及其应用，几种典型约束及相应的轧约束力，取隔离体作受力图，约束力的 分析 与计算。重点应掌握静力分析的基本方法，以及正确取隔离体作受力图。第二章平面基本力系1 .基本概念力矩、力偶的概念。2 .基本内容平面汇交力系的简化方法：几何法和解析法；平面汇交力系的简化结果：一个力；平面汇 交力系平衡的两种形式：几何形式和解析形式及其应用；力矩符号规定，力对点之矩及其 计算, 力偶的性质，平面力偶系的简化结果：一合力偶，平面力偶系的平衡条件及其应

3、用。重点掌握平面汇交力系及平面力偶系的平衡条件及其应用。第三章平面普通力系1 .基本概念主矢，主矩，静磨擦系数。2 .基本内容力向一点平移，平面普通力系的简化结果，主矢和主矩的确定，合力矩定理，平面普通 力 系的平衡条件，平衡条件的三种形式及其应用，固定端约束与相应的约束力，刚体系统的 平衡 问题，刚体系统静定性质的判断，研究对象的选择，刚体系统受力分析的特点。重点掌握平面般力系的平衡条件及其应用。3 .普通了解内容考虑磨擦时的平衡问题。第四章空间力系1 .基本概念重心，形心。2 .基本内容力对轴之矩，力对轴之矩与力对点之矩的关系，重心与形心的确定3 .普通了解内容空间力系向一点简化的结果，传

4、动轴的受力分析与平衡问题，空间力系平衡方程。第二篇强度、刚度、稳定分析杆件的基本受力与变形形式，失效形式，强度、刚度和稳定问题，变形体基本假设。第五章杆的轴向拉伸与压缩1 .基本概念内力，轴力，正应力，弹性变形，正应变，位移，强度，刚度，塑性变形，小变形概念， 弹性模量，泊松比，抗拉（压）刚度，工作应力，许用应力，危（wei ）险应力，安全系数，多 余约束。2 .基本内容轴向拉伸（压缩）大外力及变形特点。求轴力的截面法，轴力符号的规定，作轴力图，拉 （压）杆横截面上的应力分布特点及正应力计算，正应力公式应用条件，拉（压）杆的纵向变 形，胡克定律及其表达式和应用条件，拉（压）杆的受力、横截面形状

5、与应力、变形的关系。材料拉伸时的力学性能，两种典型材料拉伸时的应力一应变曲线与应力特征值，强度指 标 与塑性指标，材料压缩时的力学性能，拉（压）破坏形式比较及破坏原因。拉（压）杆的强度条件，三类强度问题，刚度条件。静不定问题的判断，一次静不定问题的求解。重点应掌握拉（压）杆横截面上的应力分布及计算公式，拉（压）杆的强度条件及其应用， 拉（压）杆的变形计算，胡克定律及其应用。3 .普通了解内容拉（压）杆横截面上正应力公式的推导过程。第六章轴的扭转1. 基本概念外力偶矩，扭矩，扭转角，剪应力互等定理，纯剪应力状态，剪切弹性模量，极惯性矩， 抗扭截面系数，抗扭刚度，剪应变和剪应力，许用剪应力，许用相

6、对扭转角。2. 基本内容圆轴扭转的外力及变形特点，用截面法求扭矩，扭矩的符号规定，作扭矩图，剪切胡克定律 及其应用条件，圆轴扭转时横截面上的剪应力分布规律及最大剪应力发生的位置，剪应力 计算 公式及其应用，圆截面和空心圆截面的橙陨性矩和抗扭截面系数，相对扭转角计算公式 及其应 用。塑性材料轴与脆性材料轴扭转实验结果，强度指标及破坏形式和原因。重点应掌握圆轴扭转时的强度与刚度条件，并正确进行强度及刚度计算。3. 普通了解内容圆轴扭转时横截面上的剪应力公式的推导过程，相对扭转角公式的推导过程，非圆截 面 杆和开口薄壁截面同杆的扭转形象概念。第七章梁的弯曲强度1 .基本概念剪力，弯矩，平面弯曲，纯弯

7、曲，中性轴，斜弯曲，抗弯强度，抗弯截面系数，惯性矩， 形心轴。2 .基本内容剪力、弯矩的符号规定，用截面法求剪力、弯矩，建立剪力方程和弯矩方程，绘制剪力 图 和弯矩图。平面弯曲时梁横截面上的正应力分布规律及正应力公式，横截面具有双对称轴（如矩形、 圆形等）及单对称轴（T字形及槽钢等）时其横截面上的正应力分布特点，弯曲正应力公式及 应用，最大弯曲正应力所在位置，最大弯曲正应力公式及应用，中性轴位置的确定。矩形、圆 形、空心圆截面的惯性矩公式及抗弯截面系数公式，求组合截面惯性矩的组合公式和平行移轴 定理及其应用，提高梁强度的主要措施。斜弯曲时危（wei）险截面及危（wei）险点的确定，横截面上正应

8、力分布及正应力计算公 式，最大正应 力的计算公式，强度条件及其应用。弯拉（压）组合、偏心拉（压）时危（wei ）险截面及危（wei ）险点的确定,横截面上 正应力分布及正应力计算公式，强度条件及其应用。重点应掌握剪力方程和弯矩方程的建立，剪力图和弯矩图的绘制，弯曲正应力强度条件 及 其应用。3 .普通了解内容剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系及其在绘制剪力图和弯矩图中的应用，弯曲正应力 公 式及变形公式的推导；弯曲剪应力公式的推导及应用，薄壁截面梁弯曲中心的形象概念。第八章弯曲刚度1 .基本概念挠曲线，挠度，转角。2 .基本内容工程构件对弯曲刚度的要求，挠曲线微分方程及其应用条件，挠曲线、挠度和

9、转角间的 关 系，根据梁段的弯矩符号和梁的约束条件确定挠曲线的大致形状，计算梁位移的积分法及 其应 用（只限于两个积分常数的情形），梁的约束条件与连续、光滑条件，叠加原理及其应 用条件， 用叠加法计算梁位移。刚度条件及其应用，提高梁刚度的主要措施。一次静不定梁的求解，相当系统（静定基）的选取，确定变形协调条件，建立补充方程。重点应掌握确定梁位移的叠加法。3 .普通了解内容挠曲线微分方程的建立。第九章应力状态强度准则及其应用1 .基本概念一点应力状态概念，平面应力状态，主应力，单向应力状态，二向应力状态，三向应力 状 态。2 .基本内容平面应力状态中斜截面上的应力分析，应力圆及其应用，应力圆与微

10、体的对应关系，微 体 内最大应力、主应力、最大剪应力及其所在截面方位的计算，广义胡克定理。最大拉应力准则，最大剪应力准则与形状改变比能准则，弯扭组合变形时危（wei）险截面 及危 险点的判断，强度条件及其应用，危（wei ）险截面上应力分布，危（wei ）险点的应力 状态。重点应掌握主应力、主平面、最大剪应力的确定，最大拉应力准则，最大剪应力准则与 形 状改变比能准则的应用，弯扭组合杆件的强度计算。3 .普通了解内容广义胡克定理的推导，微体斜截面上应力公式的推导应力状态下强度设计准则的基本思 想。第十章压杆稳定1 .基本概念平衡稳定，不稳定，失稳，临界点，临界载荷，临界应力，长度系数，相当长度

11、，柔度。2 .基本内容计算临界载荷和临界应力的欧拉公式及其应用，欧拉公式应用条件，不同支承方式的长 度 系数，截面形状及柔度、临界载荷、临界应力之间的关系，三类不同压杆的区分及其临界 应力 表达式，临界应力总图，压杆稳定安全校核，安全系数法。重点应掌握欧拉公式及其应用，三类不同压杆及其临界应力计算，用安全系数法进行压 杆 稳定安全校核。第十一章构件的疲劳强度1 .基本概念交变应力，疲劳极限，疲劳破坏，应力 寿命曲线，循环特征，对称循环，应力集中。2 .基本内容疲劳破坏特点及破坏原因，影响构件疲劳极限的因素，提高疲劳强度的措施。3 .普通了解内容有效应力集中系数，尺寸系数，表面质量系数，对称循环

12、时疲劳强度计算公式。第三篇运动与动力分析第十二章点的运动分析1 .基本概念参照系统，时间间隔，瞬时，点的轨迹，位移，平均速度，速度，平均加速度，加速 度。2 .基本内容描述点的运动的基本方法：矢量法、直角坐标法和自然法（限于平面曲线），确定点的速 度及加速度：自然法。重点应掌握用自然法求点的速度。第十三章刚体的基本运动1 .基本概念平行挪移，定轴转动，固定转动，转角或者角位移，角速度，速度，角加速度。2 .基本内容刚体平行挪移时其上各点的轨迹、速度和加速度的特征，定轴转动的特征，定轴转动刚体 的角速度、角加速度的确定，定轴转动刚体上的各点速度、加速度公式及其应用。重点应掌握定轴转动及定轴转动刚

13、体上的各点的速度、加速度的计算。第十四章点的合成运动1 .基本概念静坐标系，动坐标系，绝对运动，相对运动，牵联运动，绝对速度，绝对加速度，相 对速 度，相对加速度，牵联速度。2 .基本内容确定绝对运动、相对运动、牵联运动及绝对速度、相对速度、牵联速度，速度合成定 理及 其应用。重点应掌握速度合成定理的应用。3 .普通了解内容加速度合成定理，哥氏加速度的概念。第十五章刚体平面运动1 .基本概念平面运动，基点，瞬心。2 .基本内容刚体平面运动的特征，刚体平面运动分解为平动与定轴转动，确定平面图形内各点速 度 的速度合成（基点法）、速度投影法、瞬心法及其应用。重点应掌握求解平面图形内各点的速度的三种

14、方法。3 .普通了解内容加速度合成定理及其应用。第十六章动力学普遍定理及其应用1 .基本概念质点系，动量，动量矩，转动惯量，动能，势能。2 .基本内容质点系的动量和动量定理及其应用，质点系的动量矩定理及其应用，刚体定轴转动微分 方程，转动惯量，质点系的动能和动能定理及其应用。重点掌握刚体定轴转动微分方程，转动惯量的计算，质点系的动能和动能定理及其应用。3 .普通了解内容势能，机械能守恒定律及其应用一冲击载荷的计算，动载系数。第十七章动静法及其应用1 .基本概念 惯性力。2 .基本内容惯性力系的简化，动静法，用动静法计算简单物体系统的动力学问题，旋转构件的受力 分 析与应力计算。3 .普通了解内

15、容转子动平衡的形象概念。二、期末复习要求1 .复习时要全面系统地复习本课程的基本内容，在此基础上，对重点掌握的内容要进 步弄懂弄透，深入掌握基本概念、定理及公式，对基本公式不要求推导，但对公式中各个量 的 物理意义以及公式的应用条件应有所了解。2 .复习第一篇静力分析时，应着重掌握静力分析的基本方法，准确地取隔离体画受力图， 正确地运用平衡条件求解约束力；复习第二篇强度、刚度稳定分析时，应侧重于杆、梁、 刚 架、桁架及其组合构件，并侧重于拉（压）弯、斜弯曲等组合变形形式；对于第三篇运动与 动 力分析的内容，只作概念及简单计算的要求，而不要求计算题。三、考试说明1 .第一篇的内容约占20%,第二篇约占70%,第三篇约占10%。2 .试题的题型有两种：一是单项选择题，约占试题的30%,主要测试学生对基本定义、概念重要结论、基本公式和基本实验结果的掌握程度，做此类题目时，要概念清晰、依据正确， 并能判断分析错误的结论；二是计算题，约占试题的70%,主要测试学生应用各个基本理论、 公式及方法解决问题的能力。