工程力学基础

这是一篇关于工程力学基础的思维导图，研究物体的受力分析及其平衡条件。框架清晰，知识点详尽，有需要的小伙伴下载收藏哦~

工程力学基础

• 物体的受力分析及其平衡条件
  • 受力分析
    • 基本概念
      • 平衡：是指物体相对于地面静止或保持匀速直线运动的一种状态，是物体机械运动的特殊形式
      • 力：是物体间相互作用，作用使物体的运动状态发生改变或物体发生变形
        • 三要素
          • 大小
          • 方向
          • 作用点
          • 任意一个改变，力的作用效果就会改变
        • 矢量表示及单位
          • 用箭头长度和方向表示力的大小、方向和作用点
          • 力的单位是牛（N）或千牛（KN）
        • 力对物体作用的效应
          • 外效应：使物体的运动状态发生改变
          • 內效应：使物体的形状发生改变
        • 力系
          • 一个物体上作用几个力称为力系
        • 力系等效
          • 作用于物体上的某个李系可以用另一个力的力系替代，而不改变物体的运动状态
      • 刚体：在外力作用下不发生形变的构件称为刚体
    • 静力学公理
      • 二力平衡公理
      • 加减平衡力系公理：在刚体上加减一个平衡力系，不改变原状态
      • 力的平行四边形公理
      • 作用力与反作用力公理
      • 刚化公理：变形体受已知力系作用而处于平衡，刚化后仍处于平衡
    • 约束力与反约束力
      • 自由体与反自由体
        • 自由体：能自由运动的物体
        • 非自由体：某些方面的运动受到周围物体的限制
      • 约束与约束力
        • 约束：阻碍物体运动的限制物
        • 约束力：约束作用于被约束物上的力
          • 方向：与所限制物体运动趋势的方向相反
          • 作用点：约束与被约束物体的接触处
      • 常见约束类型
        • 柔性约束
          • 只受拉，不受压
        • 光滑面约束
          • 只受压，不受拉
        • 光滑铰链约束
          • 固定铰链支座约束
          • 活动铰链支座
        • 固定端约束
    • 物体的受力分析与受力图
      • 画受力分析图时，一定要画研究对象的“隔离体”，切忌在一张图上画出所有对象的受力图
      • 熟知各种约束的性质及其约束反力的方向，严格按照各类约束的特点，画出约束力，切忌凭空想象
      • 例如：
      • 注意事项
        • 不要漏画
        • 不要多画
        • 不要画错力的方向
        • 受力图不能带约束
        • 受力图上只画外力，不画内力
        • 同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致
        • 正确判断二力构建
  • 平面汇交力系的简化与平衡条件
    • 平面汇交力系简化与平衡
      • 两个共点力的合成
        • 平行四边形法则
        • 力的三角形法则
      • 任意几个共点力的合成
        • 力的多边形法则：多边形自行封闭，矢量和为0
    • 力在坐标轴上的投影
      • 合力投影定理
    • 平面汇交力系简化的解析法
      • 由投影求合力
    • 平面汇交力系平衡的解析条件
      • 合力为零
  • 力矩、力偶和力平移定理
    • 力对点之矩
      • 力对点的矩是力使物体产生绕点转动的效应度量，点叫做力矩中心，力的作用线到点的垂直距离叫做力臂。力臂和力的乘积叫做力对点的力矩
        • M=±F·d
          • ±代表方向，一般逆时针为正，单位：N·m
      • 要点
        • 力过矩心，力矩为零
        • 力为零，力矩为零
        • 力沿力线在刚体内移动，力矩不变
        • 互成平衡的两个力对于同一点之矩的代数和为零
    • 平面力偶系的简化与平衡
      • 力偶与力偶矩
        • 等值、反向的两个平行力构成力偶
        • 力偶矩三要素
          • 力偶的大小
          • 力偶的转向
          • 力偶的作用面
        • M=±Fd，逆时针为正
      • 力偶的性质
        • 力偶无合力，本身又不平衡,是一个基本力学量。力偶只能和力偶平衡，而不能和一一个力平衡
        • 力偶中两个力在任意坐标轴_上投影之代数和为零。
        • 力偶中两力对任一点取矩之和恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关。
        • 力偶可以在其作用面内任意移动或转动，或移到另一平行平面，而不影响它对刚体的作用效应。
        • 只要保持力偶矩大小和转向不变，可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短，而不改变它对刚体的作用效应。