理论力学知识点总结图文

第一篇 静力学

第

1 章静力学公理与物体的受力分析

1.1 静力学公理

公理1 二力平衡公理 ：作用于刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。 F=-F’

工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件，称为二力构件或二力杆。

公理 2 加减平衡力系公理 ：在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系，不改变原力系对刚体的效应。

推论 力的可传递性原理 ：作用于刚体上某点的力，可沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用。

公理3 力的平行四边形法则 ：作用于物体上某点的两个力的合力，也作用于同一点上，其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。 推论 三力平衡汇交定理 ：作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三个力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。

公理4 作用与反作用定律 ：两物体间相互作用的力总是同时存在，且其大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个物体上。

公理5 钢化

静力学知识点

第一章 静力学公理和物体的受力分析

本章总结

1.静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。 2.静力学公理

公理1 力的平行四边形法则。 公理2 二力平衡条件。 公理3 加减平衡力系原理 公理4 作用和反作用定律。 公理5 刚化原理。 3.约束和约束力

限制非自由体某些位移的周围物体，称为约束。约束对非自由体施加的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。 4.物体的受力分析和受力图

画物体受力图时，首先要明确研究对象（即取分离体）。物体受的力分为主动力和约束力。要注意分清内力与外力，在受力图上一般只画研究对象所受的外力；还要注意作用力和反作用力之间的相互关系。 常见问题

问题一 画受力图时，严格按约束性质画，不要凭主观想象与臆测。

第二章 平面力系

本章总结

1. 平面汇交力系的合力

（ 1 ）几何法：根据力多边形法则，合力矢为

合力作用线通过汇交点。

（ 2 ）解析法：合力的解析表达式为

2. 平面汇交力系的平衡条件 （ 1 ）平衡的必要和充分条件：

（ 2 ）平衡的几何条件：平面汇交力系的力多边形自行封闭。 （ 3

材料力学总结

一、基本变形

外 力 内 力 应 力 轴向拉压 外力合力作用线沿杆轴线 扭 转 力偶作用在垂直于轴的平面内 弯 曲 轴力：N 规定： 拉为“+” 压为“-” 外力作用线垂直杆轴，或外力偶作用在杆轴平面 剪力：Q 规定：左上右下为“+” 扭转：T 弯矩：M 规定： 规定：左顺右逆为“+” 矩矢离开截面为“+” 微分关系： 反之为“-” dQdM?q ; ?Q dxdx 变形现象： 平面假设： 应变规律： ??d?l?常数 dx几 何 方 面 变形现象： 平面假设： 应变规律： ????d???? dx弯曲正应力 变形现象： 平面假设： 应变规律： ??y弯曲剪应力 ? QS*z??Izb应 力 N?? A公 式 ? 应 力 分 布 应 等直杆 用 外力合力作用 条 线沿杆轴线 件 ??E? 应力-应变 （单向应力状态） 关系 ?N? ?max????????A?max强 度 ?????u n条 件 塑材：?u??s 脆材：?u??b

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材料力学总结

一、基本变形

外 力 内 力 应 力 轴向拉压 外力合力作用线沿杆轴线 扭 转 力偶作用在垂直于轴的平面内 弯 曲 轴力：N 规定： 拉为“+” 压为“-” 外力作用线垂直杆轴，或外力偶作用在杆轴平面 剪力：Q 规定：左上右下为“+” 扭转：T 弯矩：M 规定： 规定：左顺右逆为“+” 矩矢离开截面为“+” 微分关系： 反之为“-” dQdM?q ; ?Q dxdx 变形现象： 平面假设： 应变规律： ??d?l?常数 dx几 何 方 面 变形现象： 平面假设： 应变规律： ????d???? dx弯曲正应力 变形现象： 平面假设： 应变规律： ??y弯曲剪应力 ? QS*z??Izb应 力 N?? A公 式 ? 应 力 分 布 应 等直杆 用 外力合力作用 条 线沿杆轴线 件 ??E? 应力-应变 （单向应力状态） 关系 ?N? ?max????????A?max强 度 ?????u n条 件 塑材：?u??s 脆材：?u??b

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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

流体力学

11.1 流体的基本性质 1)压缩性

流体是液体与气体的总称。从宏观上看，流体也可看成一种连续媒质。与弹性 体相似，流体也可发生形状的改变，所不同的是静止流体内部不存在剪切应力，这是因为如果流体内部有剪应力的话流体必定会流动，而对静止的流体来说流动是不存在的。如前所述，作用在静止流体表面的压应力的变化会引起流体的体积应变，其大小可由胡克定律

?v?p??kv

描述。大量的实验表明，无论气体还是液体都是可以压缩的，但液体的可压缩量通常很小。例如在500个大气压下，每增加一个大气压，水的体积减少量不到原体积的两万分之一。同样的条件下，水银的体积减少量不到原体积的百万分之四。因为液体的压缩量很小，通常可以不计液体的压缩性。气体的可压缩性表现的十分明显，例如用不大的力推动活塞就可使气缸内的气体明显压缩。但在可流动的情况下，有时也把气体视为不可压缩的，这是因为气体密度小在受压时体积还未来得及改变就已快速地流动并迅速达到密度均匀。物理上常用 马

第一章 汽车的动力性 1.1汽车的动力性指标

１）汽车的动力性指：汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

2）汽车动力性的三个指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度。 3）常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。

4）汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度imax表示的。货车的imax=30%≈16.7°,越野车的imax=60%≈31°。 1.2汽车的驱动力与行驶阻力 1）汽车的行驶方程式

Ft?Ff?Fw?Fi?FjTtqigi0?TrCDA2du?Gfcos??ua?Gsin???m21.15dt

Ttqigi0?TrCDA2du?Gf?ua?Gi??m21.15dt2）驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。

3）传动系功率PT损失分为机械损失和液力损失。 4）自由半径r：车轮处于无载时的半径。

静力半径rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。 滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。

5)汽车行驶阻力:

?F?Ff?Fw

1.热力学第零定理：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，他们彼此也必然处于热平衡

2.热力学第一定律：能量可以从一种形式转变为另一种形式，但在转化过程中能量的总量保持不变

3.热力学第二定理：实质：自然界中一切与热现象有关的实际过程都是不可逆过程，他们有一定的自发进行的方向

开式：不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其他变化 克式：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化

热力学第三（绝对零度定理）：不可能通过有限步骤是一个物体冷却到热力学温度的零度

4.孤立系统：与外界无物质、无能量交换 dQ=0 dW=0

5.封闭系统：与外界无物质交换、有能量交换 dQ≠0 dW=0 6.准静态过程：是一个进行得无限缓慢以致系统连续不断的经历着一些列平衡态的过程。

只有系统内部各部分之间及系统与外界之间始终同时满足力学、热学、化学平衡条件的过程才是准静态过程（准静态过程是一个理想过程）

7.熵增加原理：系统经可逆绝热过程熵不变，经不可逆绝热过程熵增加，在绝热条件下，熵减少过程是不可能实现的。

8.广延量：与系统大小成正比的热力学量（如质量M、体积V、内能U等） 强度量：不随系统大小变化的热力学量（如系统的P、T、ρ等）

9.获

1.自控系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性（P13）

稳定性是由系统结构和参数决定的，与外界因素无关，这是因为控制系统一般含有储能元件或者惯性元件，其储能元件的能量不能突变。因此系统收到扰动或者输入量时，控制过程不会立即完成，有一定的延缓，这就使被控量恢复期望值或有输入量有一个时间过程，称为过渡过程。

快速性对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。

准确性过渡过程结束后，被控量达到的稳态值（即平衡状态）应与期望值一致。但由于系统结构，外作用形式及摩擦，间隙等非线性因素的影响，被控量的稳态值与期望值之间会有误差的存在，称为稳态误差。+

2.选作典型外作用的函数应具备的条件：1）这种函数在现场或试验室中容易得到

2）控制系统在这种函数作用下的性能应代表在实际工作条件下的性能。 3）这种函数的数学表达式简单，便于理论计算。

常用典型函数：阶跃函数，幅值为1的阶跃称为单位阶跃函数

斜坡函数

脉冲函数，其强度通常用其面积表示，面积为1的称为单位脉冲函数或δ函数

正弦函数，f(t)=Asin(ωt-φ)，A角频率，ω角频率，φ初相角

3.控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。（P21

第一章 土的物理性质及工程分类

1、土：是由岩石，经物理化学风化、剥蚀、搬运沉积，形成固体矿物、液体水和气体的一种集合体。

2土的结构：土颗粒之间的相互排列和联接形式。

3、单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的结构。

4、蜂窝状结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较大的结构。

5、絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的结构。 6、土的构造：在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分间的相互关系的特征。 7、土的工程特性：压缩性高、强度低（特指抗剪强度）、透水性大 8、土的三相组成：固相(固体颗粒)、 液相(土中水)、气相(土中气体) 9、粒度：土粒的大小

10 粒组：大小相近的土颗粒合并为一组

11、土的粒径级配：土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量，占土粒总质量的百分数来表示。

12、级配曲线形状：陡竣、土粒大小均匀、级配差；平缓、土粒大小不均匀、级配好。 13、不均匀系数