工程力学基本知识

建筑力学常见问题解答 1 静力学基本知识

1.静力学研究的内容是什么？

答：静力学是研究物体在力系作用下处于平衡的规律。

2. 什么叫平衡力系？

答：在一般情况下，一个物体总是同时受到若干个力的作用。我们把作用于一物体上的两个或两个以上的力，称为力系。能使物体保持平衡的力系，称为平衡力系。

3.解释下列名词：平衡、力系的平衡条件、力系的简化或力系的合成、等效力系。 答：平衡：在一般工程问题中，物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动，称为平衡。例如，房屋、水坝、桥梁相对于地球是保持静止的；在直线轨道上作匀速运动的火车，沿直线匀速起吊的建筑构件，它们相对于地球作匀速直线运动，这些物体本身保持着平衡。其共同特点，就是运动状态没有变化。

力系的平衡条件：讨论物体在力系作用下处于平衡时，力系所应该满足的条件，称为力系的平衡条件，这是静力学讨论的主要问题。

力系的简化或力系的合成：在讨论力系的平衡条件中，往往需要把作用在物体上的复杂的力系，用一个与原力系作用效果相同的简单的力系来代替，使得讨论平衡条件时比较方便，这种对力系作效果相同的代换，就称为力系的简化，或称为力系的合成。

等效力系：对物体作用效果相同的力系，称为等效力系。

未经校核，仅供参考

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

第一章 基 本 概 念 1.基本概念

热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。

边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。

闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。

开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。

孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。

单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。

复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。

单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。

均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。

非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。

热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这

当前位置-->>防雷工程基本知识问答56

1：SPD的接地线径？

答：数据线：要求大于2.5mm2 ；当长度超过0.5米时要求大于4mm2。YD/T5098-1998。

电源线：相线截面积S≤16mm2 时，地线用S ；相线截面积16mm2≤S≤35mm2 时，地线用16mm2 ；相线截面积S≥35mm2时，地线要求S/2 ；GB 50054第2.2.9条。

2：与SPD相配合的微型断路器如何选型？

答：Asafe开关型模块由于其损坏方式为开路，因此可以不用装微型断路器；第一级模块，如AM1-40，需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器；第二级模块，如AM2-20，需要选用32A的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线In值的不同，因此推荐使用D型；第三级模块，如AM3-10，需要选用16A的分断电流能力为4.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线In值的不同，因此推荐使用D型。

3：可否使用熔断丝？应注意那些问题？

答：可以使用防雷熔断丝，但不能使用一般熔断丝；我们使用的防雷熔断丝，规格是VSP-100KA、70KA、40KA、20KA。防雷熔断丝是对雷电脉冲进行响应，一般熔断丝是对工频或直流

当前位置-->>防雷工程基本知识问答56

1：SPD的接地线径？

答：数据线：要求大于2.5mm2 ；当长度超过0.5米时要求大于4mm2。YD/T5098-1998。

电源线：相线截面积S≤16mm2 时，地线用S ；相线截面积16mm2≤S≤35mm2 时，地线用16mm2 ；相线截面积S≥35mm2时，地线要求S/2 ；GB 50054第2.2.9条。

2：与SPD相配合的微型断路器如何选型？

答：Asafe开关型模块由于其损坏方式为开路，因此可以不用装微型断路器；第一级模块，如AM1-40，需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器；第二级模块，如AM2-20，需要选用32A的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线In值的不同，因此推荐使用D型；第三级模块，如AM3-10，需要选用16A的分断电流能力为4.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线In值的不同，因此推荐使用D型。

3：可否使用熔断丝？应注意那些问题？

答：可以使用防雷熔断丝，但不能使用一般熔断丝；我们使用的防雷熔断丝，规格是VSP-100KA、70KA、40KA、20KA。防雷熔断丝是对雷电脉冲进行响应，一般熔断丝是对工频或直流

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

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