工程力学专业知识

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水保11级《工程力学》知识要点

填空题

1. 工程力学中，在研究力的运动效应时把物体看成是（刚）体；在研究力的变形效应时把物体看成是（变形体）。

2. 物体抵抗破坏的能力称为（强度），物体抵抗弹性变形的能力称为（刚度）,构件在外力作用下保持稳定平衡形态的能力称为（稳定性）。

3. 在工程力学中，对变形固体提出下面的假设，这些假设包括（均匀连续性假设）、(小变形假设)和（各向同性假设）三个。

4、刚体在两个力的作用下处于平衡的充分必要条件是：（这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上）。

5、在刚体上可以任意增加或去掉一个（平衡力系），而不会改变刚体原来的运动状态。 6、作用在刚体上任一点的力，可在刚体上沿（其作用线）任意移动而不会改变它对刚体的作用效果。

7、平面上的力使物体绕矩心逆时针转动时，力矩取（正）值；反之为（负）。 8、把大小相等、方向相反、作用线平行的两个力称为（力偶）。 9、限制物体运动的其他物体称为（约束）。 10、使物体处于平衡状态的力系称为（平衡力系）。

11、力的平移定理：作用在刚体上某点的力，可以将它平移到刚体上任一新作用点，但必须同时附加一（力偶），这一力偶的力偶矩矢量等于（原力对于新作用点

哈工大工程力学

学生提分网 发布时间：2011-01-05

通过对几届不同年级学生的调研，发现近年来的学生在大一、大二阶段就非常关注专业学习内容及其应用，未来发展的可能方向，以及毕业去向等等，力学学科本身就是科学与工程的桥梁，是大工业的基础，因此工程力学专业学生的培养与其它工科专业也有明显的不同，其它工科专业都有较为明显的工程背景，例如航空航天、机械、土木、材料、船舶水利、能源与矿业等专业，尽管这些工科领域的专业都需要一定的力学基础，但主要以各领域的工程对象为主要研究背景。

有十分确定的工程对象，而力学专业恰恰没有明确的研究对象，研究的是工程领域，甚至科学领域广泛存在的基础性、共性力学问题，这些都导致了学生仅仅从培养方案上很难认识清楚自己未来能干什么，主要从事什么样的职业，对专业的认识比较模糊，到大三阶段学生已经开始与专业教师接触，但课程还主要是专业基础课，内容还不够专业，若主讲教师再不能把课程讲得生动精彩。

都会使得学生学习目标不明确，动力不足并由此导致学生向外专业、外校的流动增加，直到大四了解会多一些，但部分学生已经没有热情、对专业的未来丧失信心，总之学生对专业的认识远远不够。

二、 工程力学专业建设与教学存在的问题

工程力学专业导论报告

班级：工力三班 学号：02110917 姓名：张敏

通过高考，进入中国矿业大学，进入力建学院，进入工程力学专业，纯属偶然，因为在填报志愿的时候自己傻瓜一样，一无所知。

可是既然来了，也只能在心底静静的默哀。未来四年，等待自己的是个巨大的挑战。

力学，高中物理有所接触。但是可悲的是，自己似乎连受力分析都不会。工程力学，不用想，就知道大学四年的学习不会好受。

通过将近六周的专业导论课，对这个专业有了一定的了解，也或多或少有那么点的期待。

矿大主页上的专业介绍如是说：“工程力学，国家重点学科，江苏省重点学科，“211工程”重点建设学科，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授设岗学科。”咋一看，这么多头衔，的确是个好专业。

在课上，老师们也介绍了本专业的软硬件设备，都非常过硬。这个专业出的牛人也特多，比如谢和平院士。

经过老师们对工程力学专业光荣史的讲述，使自己热血沸腾。心想，我们专业的条件这么好，出的牛人这么多，将来也一定得在这个领域有所作为。可是想归想，那得付出努力啊。问题是自己连受力分析都不会，如何去面对这么牛的专业呢。

在课上，教授们富有激情的举了很多生动的例子，用来向我们说明力学学习中的生动有趣，可悲的是，却让我们懂得了力学的高深莫测。 让

可编辑

-------------------------------------------------------------- 工程力学知识点总结

第0章

1.力学：研究物体宏观机械运动的学科。机械运动：运动效应，变形效应。

2.工程力学任务：A.分析结构的受力状态。B.研究构件的失效或破坏规律。C.分研究物体运动的几何规律D.研究力与运动的关系。

3.失效：构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。三种失效模式：强度失效、刚度失效、稳定性失效。

第1章

1.静力学：研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。

2.力系：是指作用于物体上的一组力。

分类：共线力系，汇交力系，平行力系，任意力系。

等效力系：如果作用在物体上的两个力系作用效果相同，则互为等效力系。

3.投影：在直角坐标系中：投影的绝对值 ＝ 分力的大小；分力的方向与坐标轴一致时投影 为正；反之，为负。

4.分力的方位角：力与x 轴所夹的锐角α： 方向：由 Fx 、Fy 符号定。

5.刚体：是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。（刚体是理想化模型，实际不存在）

6.力矩：度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。 方向： 力使物体绕矩心作逆时针转动时，力矩为正；反

泰山学院建筑与机械工程系精品课程：工程力学 第五章

习题

5-1 一重G=980N的物体放在倾角的α=30°斜面上如图示。已知接触面间的静摩擦因数fs=0.2。现用FQ=588N的力沿斜面推物体，问物体在斜面上处于静止还是滑动？此时摩擦力为多大？ 5-1 参考答案：

解：研究物体，假设其静止向上滑动趋势，受力分析 列平衡方程

?F?F解得：

xy?FQ?Gsin??FS?0?FN?Gcos??0?G?FS?FN

FN?848.7N,FS?98N FSmax?fs?FN?169.74N?FS? 98 所以物体静止 F S N

5-2 图示为一简易升降装置，混凝土和吊桶共重25KN，吊桶与滑道间的摩擦因数为0.3。试分别求出吊桶匀速上升和下降时的拉力。 5-2 参考答案：

解：研究混凝土和吊桶整体 （1）吊桶匀速上升时，受力分析

列平衡方程

?FT?G?FS?F?F?FNxy?FT?Gsin70??FS?0?FN?Gcos7

泰山学院建筑与机械工程系精品课程：工程力学 第五章

习题

5-1 一重G=980N的物体放在倾角的α=30°斜面上如图示。已知接触面间的静摩擦因数fs=0.2。现用FQ=588N的力沿斜面推物体，问物体在斜面上处于静止还是滑动？此时摩擦力为多大？ 5-1 参考答案：

解：研究物体，假设其静止向上滑动趋势，受力分析 列平衡方程

?F?F解得：

xy?FQ?Gsin??FS?0?FN?Gcos??0?G?FS?FN

FN?848.7N,FS?98N FSmax?fs?FN?169.74N?FS? 98 所以物体静止 F S N

5-2 图示为一简易升降装置，混凝土和吊桶共重25KN，吊桶与滑道间的摩擦因数为0.3。试分别求出吊桶匀速上升和下降时的拉力。 5-2 参考答案：

解：研究混凝土和吊桶整体 （1）吊桶匀速上升时，受力分析

列平衡方程

?FT?G?FS?F?F?FNxy?FT?Gsin70??FS?0?FN?Gcos7

盐城技师学院教案首页

授课日期 班级 课题：模块一 任务1 分析球体的受力情况 画受力图 教学目的、要求：

1.明确力、刚体、平衡和约束的概念。 2.掌握三力平衡汇交定理。

3.熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。 4.掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。

教学重点、难点： 画受力图 授课方法：讲授法和任务驱动法

教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：

讲授新课：1.任务描述，任务分析

2.知识链接 1）力及力的三要素2）力的图示和受力图 3）刚体 平衡 约束和反约束等的概念 4）任务的实施 课堂小结：画受力图的基本步骤（四点） 布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题

导入新课

如图1—1—1所示，一匀质球重G，用绳系

住，并靠在光滑的斜面上，试分析球的受力情况， 并画出受力图。

根据任务描述，我们首先确定所要研究的对象是匀质球。从图 图1—1

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授课日期 班级 课题：模块一 任务1 分析球体的受力情况 画受力图 教学目的、要求：

1.明确力、刚体、平衡和约束的概念。 2.掌握三力平衡汇交定理。

3.熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。 4.掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。

教学重点、难点： 画受力图 授课方法：讲授法和任务驱动法

教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：

讲授新课：1.任务描述，任务分析

2.知识链接 1）力及力的三要素2）力的图示和受力图 3）刚体 平衡 约束和反约束等的概念 4）任务的实施 课堂小结：画受力图的基本步骤（四点） 布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题

导入新课

如图1—1—1所示，一匀质球重G，用绳系

住，并靠在光滑的斜面上，试分析球的受力情况， 并画出受力图。

根据任务描述，我们首先确定所要研究的对象是匀质球。从图 图1—1

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授课日期 班级 课题：模块一 任务1 分析球体的受力情况 画受力图 教学目的、要求：

1.明确力、刚体、平衡和约束的概念。 2.掌握三力平衡汇交定理。

3.熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。 4.掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。

教学重点、难点： 画受力图 授课方法：讲授法和任务驱动法

教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：

讲授新课：1.任务描述，任务分析

2.知识链接 1）力及力的三要素2）力的图示和受力图 3）刚体 平衡 约束和反约束等的概念 4）任务的实施 课堂小结：画受力图的基本步骤（四点） 布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题

导入新课

如图1—1—1所示，一匀质球重G，用绳系

住，并靠在光滑的斜面上，试分析球的受力情况， 并画出受力图。

根据任务描述，我们首先确定所要研究的对象是匀质球。从图 图1—1

《工程力学》试题

第一章 静力学基本概念

1. 试写出图中四力的矢量表达式。已知：F1=1000N，F2=1500N，F3=3000N，F4=2000N。

解:

F=Fx+Fy=Fxi+Fyj

F1=1000N=-1000Cos30oi-1000Sin30oj F2=1500N=1500Cos90oi- 1500Sin90oj F3=3000N=3000 Cos45oi+3000Sin45oj F4=2000N=2000 Cos60oi-2000Sin60oj

2. A，B两人拉一压路碾子，如图所示，FA=400N，为使碾子沿图中所示的方向前进，B应施加多大的力（FB=？）。

解：因为前进方向与力FA，FB之间均为45o夹角，要保证二力的合力为前进方向，则必须FA=FB。所以：FB=FA=400N。

3. 试计算图中力F对于O点之矩。

解：MO(F)=Fl

4. 试计算图中力F对于O点之矩。

解：MO(F)=0

5. 试计算图中力F对于O点之矩。

解： MO(F)= Flsinβ

6. 试计算图中力F对于O点之矩。

解： MO(F)= Flsinθ

7. 试计算图中力F对于O点之矩。