工程力學(xué)教案

第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)包含靜力學(xué)，動(dòng)力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)三部分，靜力學(xué)主要研究物體在力系作用下的均衡規(guī)律，靜力學(xué)主要談?wù)撘韵聠?wèn)題：物體的受力分析；2.力系的等效.與簡(jiǎn)化；3.力系的均衡問(wèn)題。第1講§1－1靜力學(xué)的基本看法§1-2靜力學(xué)公義【目的與要求】、使學(xué)生對(duì)靜力學(xué)基本看法有清楚的理解，并掌握靜力學(xué)公義及應(yīng)用范圍。2、會(huì)利用靜力學(xué)靜力學(xué)公義解決實(shí)質(zhì)問(wèn)題。【要點(diǎn)、難點(diǎn)】1、力、剛體、均衡等看法；2、正確理解靜力學(xué)公義。一、靜力學(xué)的基本看法1、力和力系的看法一）力的看法）力的定義：力是物體間的相互作用，這類作用使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或形狀發(fā)生改變。（舉例理解相互作用）力的效應(yīng)：1○外效應(yīng)（運(yùn)動(dòng)效應(yīng)）：使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。（舉例）○2內(nèi)效應(yīng)（變形效應(yīng)）：使物體的形狀發(fā)生變化。（舉例））力的三因素：大小、方向、作用點(diǎn)。力是定位矢量）力的表示：12ur如：F○圖示○符號(hào)：字母＋箭頭二）力系的看法.1）定義：作用在物體上的一組力。（舉例）力系的分類○1按力的的作用線此刻空間分布的形式：匯交力系b平行力系c一般力系○2按力的的作用線能否在同一平面內(nèi)A平面力系B空間力系等效勞系與合力等效勞系——兩個(gè)不一樣力系，對(duì)同一物體產(chǎn)生同樣的外效應(yīng)，則稱之合力——若一個(gè)力與一個(gè)力系等效，則這個(gè)力稱為合力2.剛體的看法：）定義：在力的作用下保持其大小和形狀不發(fā)生變化。）理解：剛體為一力學(xué)模型。均衡的看法：）均衡——物體相對(duì)慣性參照系（如地面）靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)．均衡力系——作用在剛體上使物體處于均衡狀態(tài)的力系。均衡條件——均衡力系應(yīng)滿足的條件。二．靜力學(xué)公里(一)公義一：二力均衡公里作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持均衡的必需和充分條件是：這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且作用在同向來(lái)線上。r使剛體均衡的充分必需條件F1F2.二力構(gòu)件：在兩個(gè)力作用下處于均衡的物體。（二）公義二加減均衡力系原理在已知力系上加上或減去任意的均衡力系，其實(shí)不改變厡力系對(duì)剛體的作用。推理1力的可傳性作用于剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，其實(shí)不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。作用在剛體上的力是滑動(dòng)矢量，力的三因素為大小、方向和作用線．（三）公義三作用和反作用定律作用力和反作用力老是同時(shí)存在，同時(shí)消逝，等值、反向、共線，作用在相互作用的兩個(gè)物體上．（四）公義四力的平行四邊形法規(guī)作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定，以下列圖F1+F2=FR.推理2三力均衡匯交定理作用于剛體上三個(gè)相互均衡的力，若此中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一uuruurO點(diǎn)，且共平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線經(jīng)過(guò)匯交點(diǎn)。均衡時(shí)F3必與F12共線則三力必匯交面．【小結(jié)】：本節(jié)要點(diǎn)介紹了力的看法、四個(gè)公義和二個(gè)推論；二力構(gòu)件與三力構(gòu)件，應(yīng)掌握其判斷方法；注意作用與反作用公義與二力均衡條件的差別。【作業(yè)】.第2講§1－3拘束與拘束反力【目的與要求】1、使學(xué)生對(duì)拘束的看法有清楚的理解;2、掌握柔性、圓滑面、圓滑鉸鏈拘束的構(gòu)造及拘束反力的確定；3、能正確的繪制各種拘束的拘束反力，特別是鉸鏈拘束、二力桿、三力構(gòu)件的拘束反力的畫法?！疽c(diǎn)、難點(diǎn)】1、拘束及拘束反力的看法。2、工程中常有的拘束種類及拘束反力的畫法。自由體：在空間運(yùn)動(dòng)，其位移不受任何限制的物體。非自由體：在空間運(yùn)動(dòng)，其位移遇到某些方面任何限制的物體。主動(dòng)力：拘束反力之外的其余力拘束——對(duì)非自由體某個(gè)方向的挪動(dòng)限期制作用的四周物體。拘束反力（拘束力）——拘束對(duì)被拘束物體作用的力。拘束反力的特色——拘束反力的方向老是與非自由踢被拘束所限制的位移方向相反。一、柔索拘束實(shí)例.拘束反力的特色：（拉力）大小:待定作用點(diǎn)；連接點(diǎn)方向：柔索對(duì)物體的拘束力沿著柔索背向被拘束物體。二、圓滑表面拘束實(shí)例拘束反力的特色（FN）大小：待定方向：沿著接觸面的公法線指向物體內(nèi)部。作用點(diǎn)：接觸點(diǎn)三、圓滑鉸鏈拘束固定鉸支座）實(shí)例.2）反力特色：(Fx,Fy)大?。捍ǚ较颍合嗷ゴ怪钡亩至ψ饔命c(diǎn)：鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)中心活動(dòng)鉸支座1）實(shí)例2）反力特色：大小：待定方向：垂直于支撐面作用點(diǎn)：鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)中心3、中間鉸鏈1）實(shí)例2）反力特色.大小：待定。方向：相互垂直的二分力。作用點(diǎn)：鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)中心。四、圓滑球鉸鏈拘束(Fx,Fy,Fz)實(shí)例拘束及反力特色）拘束特色：經(jīng)過(guò)球與球殼將構(gòu)件連接，構(gòu)件可以繞球心任意轉(zhuǎn)動(dòng)，但構(gòu)件與球心不可以有任何挪動(dòng)．2）拘束力：當(dāng)忽視摩擦?xí)r，球與球座亦是圓滑拘束問(wèn)題3）拘束力經(jīng)過(guò)接觸點(diǎn),并指向球心,是一個(gè)不可以早先確定的空間力.可用三個(gè)正交分力表示．【小結(jié)】1、本節(jié)課詳盡地介紹了工程中常有的各種拘束構(gòu)造及拘束反力的確定。2、圓滑鉸鏈拘束的不一樣種類所擁有的特色和差別是本節(jié)課的難點(diǎn)，3、應(yīng)經(jīng)過(guò)扎實(shí)的練習(xí)，熟練掌握工程中常有的各種拘束及拘束反力的正確畫法。.第3講§1－4物體的受力分析受力爭(zhēng)【目的與要求】1、經(jīng)過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)：使學(xué)生能從簡(jiǎn)單的物系統(tǒng)統(tǒng)中正確地采用研究對(duì)象，熟練正確地畫出受力爭(zhēng)、培育學(xué)生能初步將工程實(shí)質(zhì)問(wèn)題抽象為力學(xué)模型的能力。、初步認(rèn)識(shí)幾種載荷?！疽c(diǎn)、難點(diǎn)】1、畫受力爭(zhēng)是靜力學(xué)識(shí)題的定性分析，是解決靜力學(xué)識(shí)題很重要的環(huán)節(jié)。、單個(gè)物體和簡(jiǎn)單的物系統(tǒng)統(tǒng)（三個(gè)以下物體構(gòu)成的系統(tǒng)）的受力分析和受力爭(zhēng)。內(nèi)容：在受力爭(zhēng)上應(yīng)畫出全部力；主動(dòng)力和拘束力（被動(dòng)力）一、畫受力爭(zhēng)步驟：1、取所要研究物體為研究對(duì)象（隔斷體）畫出其簡(jiǎn)圖2、畫出全部主動(dòng)力3、按拘束性質(zhì)畫出全部拘束（被動(dòng)）力二、應(yīng)用實(shí)例1.碾子重為P，拉力為F，A、B處圓滑接觸，畫出碾子的受力爭(zhēng)．.解1）確定研究對(duì)象畫簡(jiǎn)圖2）畫出主動(dòng)力3）畫出拘束力2．水均勻質(zhì)梁AB重為P1，電動(dòng)機(jī)重為P2，不計(jì)桿CD的自重，畫出桿CD和梁AB的受力爭(zhēng)．圖(a)解：取CD桿，其為二力構(gòu)件，簡(jiǎn)稱二力桿，其受力爭(zhēng)如圖(b)取AB梁，其受力爭(zhēng)如圖(c)談?wù)揅D桿的受力爭(zhēng)能否畫為圖（d）所示？若這樣畫，梁AB的受力爭(zhēng)又如何改動(dòng)?3、不計(jì)三鉸拱橋的自重與摩擦，畫出左、右拱的受力爭(zhēng)與系統(tǒng)整體受力爭(zhēng)．解.右拱CB為二力構(gòu)件，其受力爭(zhēng)如圖（b）所示取左拱AC,其受力爭(zhēng)如圖（c）所示系統(tǒng)整體受力爭(zhēng)如圖（d）所示談?wù)?考慮到左拱三個(gè)力作用下均衡，也可按三力均衡匯交定理畫出左拱的受力爭(zhēng)，如圖（e）所示此時(shí)整體受力爭(zhēng)如圖（f）所示談?wù)?：若左、右兩拱都考慮自重，如何畫出各受力爭(zhēng)？如圖（g）（h）（i）.5不計(jì)自重的梯子放在圓滑水平川面上，畫出梯子、梯子左右兩部分與整個(gè)系統(tǒng)受力爭(zhēng)(a)解：1）繩子受力圖如圖（b）所示2）梯子左側(cè)部分受力爭(zhēng)如圖（c）所示3）梯子右側(cè)部分受力爭(zhēng)如圖（d）所示4）整體受力爭(zhēng)如圖（e）所示.發(fā)問(wèn)：左右兩部分梯子在A處，繩索對(duì)左右兩部分梯子均有力作用，為何在整體受力爭(zhēng)沒有畫出？辦理教材中的練習(xí)【小結(jié)】本節(jié)課要點(diǎn)談?wù)摿巳绾握_的作出受力爭(zhēng)。注意事項(xiàng)：）要熟練掌握常有拘束的構(gòu)造及拘束反力的確定方法；）掌握畫受力爭(zhēng)的步驟，明確畫受力爭(zhēng)的重要性.）畫受力爭(zhēng)的過(guò)程就是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)受力分析的過(guò)程，受力爭(zhēng)若不正確，說(shuō)明不會(huì)正確的受力分析，不不過(guò)學(xué)不好本課程，還會(huì)影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。【作業(yè)】.力系等效定理第4講§2－1力在軸及平面上的投影§2－2力系的主矢目的與要求掌握力在座標(biāo)軸和力在平面上的投影方法。正確理解力系主矢的看法要點(diǎn)、難點(diǎn)：力在座標(biāo)軸和力在平面上的投影方法是該部分的要點(diǎn)力系主矢是難點(diǎn)內(nèi)容一。力在座標(biāo)軸的投影平面力系在座標(biāo)軸的投影力在座標(biāo)軸上的投影是代數(shù)目，若投影的指向與坐標(biāo)軸的正向一致，投影值為正；反之為負(fù)。力F在x軸、y軸上的投影為FxabFyab（式1.2）如圖1-26所示，力F在x軸和y軸的投影分別為FxFcosFyFsin（式1.3）空間力系力在座標(biāo)軸的投影一次投影法.FxFcosFyFcos或FzFcosFx2Fy2Fz2cosFxFFycosFcosFzF.力在平面上的投影（空間力系投影關(guān)系）在平面的投影FxyFsin在軸上的投影（二次投影法）FzFcosFxFxycosFsincosFyFxysinFsinsin舉例計(jì)算（略）三．力系的主矢力系的主矢-–力系中各力矢的幾何和。記作：FRF1F2LFnFi談?wù)摿ο档闹魇概c力系的合力（略）【小結(jié)】力在軸上的投影力在平面上的投影.第5講：§2－3力對(duì)點(diǎn)之距與力對(duì)軸之距§2－4力系的主距§2－5力系的等效定理【目的與要求】經(jīng)過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)：1、掌握力矩的看法，正確理解力對(duì)點(diǎn)、力對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)成效2、熟習(xí)力系的主距及力系的等效定理【要點(diǎn)、難點(diǎn)】1．力對(duì)點(diǎn)的矩與力對(duì)軸之距的看法的正確理解合力距定理的應(yīng)用理解力系的主距和等效勞系的看法一．力對(duì)點(diǎn)的矩與力對(duì)軸之距1.力對(duì)點(diǎn)之距合力距定理）力對(duì)點(diǎn)之距在力學(xué)上以乘積F·d作為量度力F使物體繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的物理量，這個(gè)量稱為力F對(duì)O點(diǎn)之矩，簡(jiǎn)稱力矩，，以符號(hào)moF表示，即moFFdO點(diǎn)稱為力矩中心(簡(jiǎn)稱矩心)。力使物體繞矩心作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力矩取正號(hào)；作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，取負(fù)號(hào)。平面內(nèi)力對(duì)點(diǎn)之矩是一個(gè)代數(shù)目。力對(duì)點(diǎn)之矩有以下特征：⑴力F對(duì)O點(diǎn)之矩不但取決于力F的大小，同時(shí)還與矩心的地點(diǎn)有關(guān)；⑵力F對(duì)任一點(diǎn)之矩不會(huì)因該力沿其作用線挪動(dòng)而改變，因?yàn)榇藭r(shí)力和力臂的大小均來(lái)改變：⑶力的作用線經(jīng)過(guò)矩心時(shí)，力矩等于零；⑷互成均衡的二力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和等于零。作用于物體上的力可以對(duì)任意點(diǎn)取矩。合力距定理合力距定理:合力對(duì)某點(diǎn)的距等于各力對(duì)于該點(diǎn)的距的代數(shù)和。舉例計(jì)算（略）力對(duì)軸之距力使物體繞某軸轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的胸懷稱為力對(duì)軸的距。.力對(duì)軸的距是一個(gè)代數(shù)目，等于力在垂直于該軸的平面內(nèi)的投影對(duì)該軸與此平面的交點(diǎn)之距。記作MzFxyMoFxyFxyh力對(duì)軸為零的狀況;1)力與軸平行時(shí)；2）力的作用線與軸訂交時(shí)。力對(duì)點(diǎn)的矩與力對(duì)軸之距的關(guān)系力對(duì)點(diǎn)的距矢在經(jīng)過(guò)該點(diǎn)的軸上的投影等于此力對(duì)該軸的距，該關(guān)系稱為力矩關(guān)系定理。MoFxMxF即MoFMyFyMoFzMzF舉例計(jì)算（略）.力系的主距力系中各力對(duì)同一點(diǎn)的距的幾何和稱為力系對(duì)該點(diǎn)的主距。MOr1F1r2F2LrnFnriFiMOFiMOi將上述矢量式向直角坐標(biāo)軸投影，便得MoxriFixMixMoyriFiyMiyMozriFizMiz三．力系的等效定理【小結(jié)】：、力對(duì)點(diǎn)之距與力對(duì)軸之距、力系的主距3、合力距定理的應(yīng)用、力系的等效定理.內(nèi)容：匯交力系和力偶系第6講§3-1匯交力系的合成【目的與要求】掌握匯交力系合成方法能深刻理解平面力偶及力偶矩的看法，明確力偶的基天性質(zhì)及等效條件。【要點(diǎn)、難點(diǎn)】匯交力系合成的方法力偶及其基天性質(zhì)、力偶的等效條件；一。匯交力系的合成※看法：匯交力系平面匯交力系空間匯交力系幾何法rrrrrr3rFR2FR1FR3FiFR1F1F2i13FR1F1FR2FR1FR3FiF2i1nFRFRn1FnFiFii1力的多邊形規(guī)則——匯交力系的合力作用線經(jīng)過(guò)匯交點(diǎn)，合力矢的大小合方向與力系的主矢同樣，即等于各分力的矢量和。.2．分析法FRxFRxFx1Fx2LFxnFx均衡條件分析式FRyFRyFy1Fy2LFynFyFRzFRzFz1Fz2LFznFzFRFRxFRyFRz(Fx)2(Fy)2(Fz)2FXFXFXCos（FR,i）=Cos（FR,J）=Cos（（FR,K）=FRFRFR3.2匯交力系的均衡依據(jù)力系均衡的充要條件可得：匯交力系的均衡的條件為：主矢為零。即FR0平面匯交力系均衡方程Fx0Fy0例3-3如圖，已知G＝100N，求斜面和繩索的拘束力取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，畫受力爭(zhēng)并建立坐標(biāo)系如圖；列均衡方程Fx0:FTGsin3000FT50N解得：Fy0:FNGcos3000FN86.6N若坐標(biāo)系如圖b)建立，均衡方程如何寫？.第7講§3-3力偶系【目的與要求】1、能深刻理解平面力偶及力偶矩的看法，2、明確平面力偶系的合成條件與均衡條件的應(yīng)用?！疽c(diǎn)、難點(diǎn)】、力偶及其基天性質(zhì)、力偶的等效條件；、平面力偶系的均衡條件及其應(yīng)用。3.3力偶系一、力偶力偶距矢力偶的等效力偶：定義：兩個(gè)大小相等，方向相反，且不共線的平行力構(gòu)成的力系稱為力偶。力偶的表示法書面表示（F，F(xiàn)’）圖示力偶矩大小正負(fù)規(guī)定：逆時(shí)針為正單位量綱：牛米[N.m]或千牛米[kN.m]力偶的三因素力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)向、力偶的作用面力偶的基天性質(zhì)力偶無(wú)合力力偶中兩個(gè)力對(duì)其作用面內(nèi)任意一點(diǎn)之矩的代數(shù)和，等于該力偶的力偶矩力偶的可挪動(dòng)性：（保持轉(zhuǎn)向和力偶矩不變）力偶的可改裝性：（保持轉(zhuǎn)向和力偶矩不變）力偶的等效平面力偶系均衡條件：力偶系得力偶距矢為零。2平面力偶系均衡方程Mo(F)0.【小結(jié)】本節(jié)課主要介紹了：、力矩的看法和力對(duì)點(diǎn)之矩的計(jì)算；、平面力偶系中力偶的看法及其基天性質(zhì)；、力偶的等效變化性質(zhì)是平面力偶系的簡(jiǎn)化基礎(chǔ)，應(yīng)熟練掌握力偶的等效變化性質(zhì)，為力偶系的合成確定基礎(chǔ)4、應(yīng)熟練掌握由平面力偶系的均衡條件解平面力偶系的均衡問(wèn)題.【作業(yè)】?jī)?nèi)容：第四章平面一般力系.第8講§4－1平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化、平面任意力系簡(jiǎn)化結(jié)果的分析目的與要求、掌握力的平移定理及其應(yīng)用、使學(xué)生掌握平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的方法、學(xué)會(huì)應(yīng)用分析法求主矢和主矩、能熟練地計(jì)算平面任意力系簡(jiǎn)化的最后結(jié)果確定合力的作用線地點(diǎn)要點(diǎn)、難點(diǎn)：、力的平移定理、主矢與主矩的看法、平面任意力系向作用面內(nèi)簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)化結(jié)果的談?wù)?，合力大小、方向、作用線地點(diǎn)的確定4.1力的平移定理定理內(nèi)容：作用于剛體上的力可平移到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，但一定附帶一個(gè)力偶，此附帶力偶的力偶距等于原力對(duì)挪動(dòng)點(diǎn)的距。4.2平面任意力系的簡(jiǎn)化將圖3-5-2所示平面匯交力系和平面力偶系合成，得：1、主矢：FR'FnMOMOFn.主矩如圖3-5-3主矢FR’和主矩MoFR’≠0Mo=0FR’=0Mo≠0FR’≠0Mo≠02、固定端的拘束反力性質(zhì)特色：限制了平面內(nèi)可能的運(yùn)動(dòng)（挪動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)）。一反力及一反力偶。.小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了：、力的平移定理，平面任意力系的簡(jiǎn)化，主矢與主矩的計(jì)算、固定端拘束反力的確定，簡(jiǎn)化結(jié)果的談?wù)撌窃摴?jié)課的要點(diǎn)也是本章的要點(diǎn)。、經(jīng)過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)應(yīng)明確：1）主矢與簡(jiǎn)化中心地點(diǎn)沒關(guān)，主矢不是原力系的合力2）主矩與簡(jiǎn)化中心有關(guān)，主矩不是原力的合力偶。、能熟練計(jì)算力系的合力的大小、方作用線地點(diǎn)?！?－2平面任意力系的均衡條件及其應(yīng).目的與要求1、使學(xué)生在平面匯交力系、平面力偶系均衡條件的基礎(chǔ)上深入理解平面任意力系的均衡條件及均衡方程的三種形式、能熟練地求解平面任意力系作用下單個(gè)物體的均衡問(wèn)題要點(diǎn)、難點(diǎn)：平面任意力系的均衡條件均衡條件主矢為零：FR’=0Fx0主矩為零：Mo=0即均衡方程Fy0Mo(F)0二距式方程三距式方程Fx0MA(F)0MA(F)0MB(F)0MB(F)0MC(F)0應(yīng)用舉例解題步驟：采用研究對(duì)象，畫受力爭(zhēng)建立直角坐標(biāo)系列均衡方程并求解已知F=15kN，M=3kN.m，求A、B處支座反力解1、畫受力爭(zhēng)，并建立坐標(biāo)系2、列方程MA(F)0Fy0FB3F2M0FAyFBF0.FB(3215)/311kNFAyFFB4kN舉例：已知Fp=519.6N，求M及O點(diǎn)拘束力。小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了：、平面任意力系的均衡方程。、用均衡條件求解單個(gè)物體的均衡。是本章的要點(diǎn)，應(yīng)熟練掌握其解題方法作業(yè)第9講§4-2平面任意力系的均衡條件及其應(yīng)（二）.目的與要求、理解并掌握平面平行力系的均衡條件及均衡方程的兩種形式、能熟練地求解平面任意力系作用下單個(gè)物體的均衡問(wèn)題要點(diǎn)、難點(diǎn)：、平面平行力系的均衡條件、均衡條件在工程實(shí)質(zhì)問(wèn)題中的應(yīng)用平面平行力系的均衡方程1．平行力系的均衡條件：主矢為零，主距為零。2.均衡方程Fx0MA(F)0；別的形式：Mo(F)0MB(F)0r例3-7已知：OA=R，AB=l,F,不計(jì)物體自重與摩系統(tǒng)在圖示地點(diǎn)平求:力偶矩M的大小，軸承O處的拘束力，連桿AB受力，沖頭給導(dǎo)軌的側(cè)壓力.解:取沖頭B,畫受力爭(zhēng).Fiy0FFBcos0解得FFlFBl2R2cos.3－3靜定與靜不定問(wèn)題的看法物系統(tǒng)統(tǒng)的均衡目的與要求1、理解靜定與靜不定問(wèn)題的看法、理解并掌握平面平行力系的均衡條件及均衡方程的兩種形式、能熟練掌握物系均衡問(wèn)題求解方法要點(diǎn)、難點(diǎn)：、靜不定的看法、物系統(tǒng)統(tǒng)均衡問(wèn)題及解題方法.已知：求：鉸鏈A和DC桿受力.（用平面任意力系方法求解）解：取AB梁，畫受力爭(zhēng).Fx0FAxFcos4500cFy0FAyFcsin450F0MA0Fccos450lF2l0FC28.28kN,FAx20kN,FAy10kN小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了：、平面任意力系的均衡方程及其應(yīng)用。、平面任意力系和特別狀況－平面平行力系的均衡方程及應(yīng)用。3、對(duì)由實(shí)質(zhì)工程經(jīng)抽象簡(jiǎn)化后的力學(xué)識(shí)題應(yīng)先判定它是靜定還是靜不定問(wèn)題。4、掌握物系統(tǒng)統(tǒng)均衡問(wèn)題的解題方法，理解可解條件及其確定方法。.第10講摩檫目的與要求1、能劃分滑動(dòng)摩擦力與極限摩擦力，對(duì)滑動(dòng)摩擦定律有清楚的理解。、理解摩擦角的看法和自鎖現(xiàn)象、能熟練地用分析法計(jì)算考慮摩擦力存在的物體的均衡問(wèn)題。要點(diǎn)、難點(diǎn)：、滑動(dòng)摩擦力和最大的靜滑動(dòng)摩擦力、擦角的看法和自鎖現(xiàn)象、均衡的臨界狀態(tài)和均衡范圍、用分析法求解有摩擦力存在的均衡問(wèn)題滑動(dòng)摩擦摩擦靜轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦干摩擦摩擦濕摩擦.滑動(dòng)摩擦FTFs0FsFTFx0靜滑動(dòng)摩擦力的特色方向：沿接觸處的公與相對(duì)滑動(dòng)趨向反向；2大小：0FsFmax3FmaxfFsN（庫(kù)侖摩擦定律）動(dòng)滑動(dòng)摩擦的特色：方向沿接觸處的公切線，與相對(duì)滑動(dòng)趨向反向；大小：FdfdFNfdfs（對(duì)多數(shù)資料，平時(shí)狀況下）.摩擦角和自鎖現(xiàn)象物體處于臨界均衡狀態(tài)時(shí)，全拘束力和法線間的夾角．摩擦角tanfFmaxfsFNfsFNFN全拘束力和法線間的夾角的正切等于靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)．摩擦錐（角）0f自鎖現(xiàn)象考慮摩擦力的均衡問(wèn)題.小結(jié)：本節(jié)課要點(diǎn)談?wù)摿擞心Σ習(xí)r物體的均衡問(wèn)題的分析法及應(yīng)用，應(yīng)注意：0《F《Fmax,因?yàn)镕是個(gè)范圍值，即問(wèn)題的解答也是個(gè)范圍值，要采納兩種方式分析這個(gè)范圍1、以F＝Fmax＝fN，作為增補(bǔ)方程求解均衡范圍的極值1、以F《fN不等式進(jìn)行運(yùn)算。作業(yè).第12講第6章空間力系6－1力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影6－2重心目的與要求1、能熟練掌握空間力簡(jiǎn)化及均衡要點(diǎn)、難點(diǎn)：§6–1空間一般力系r當(dāng)FR0,MO0最后結(jié)果為一個(gè)合力.合力作用點(diǎn)過(guò)簡(jiǎn)化中心.最后結(jié)果為一合力.合力作用線距簡(jiǎn)化中心為

rMOdFR§6–2空間任意力系的均衡方程空間任意力系均衡的充要條件：該力系的主矢、主矩分別為零.1.空間任意力系的均衡方程Fx0Fy0Fz0Mx0My0Mz0（4–12）空間平行力系的均衡方程.Fz0Mx0My0（4–13）空間拘束種類舉例再對(duì)x軸用合力矩定理PzPzPz....PzPzC1122nniiPzzCiiP則計(jì)算重心坐標(biāo)的公式為PxiiPiyiPzii（4–14）xCyCzCPPP對(duì)均質(zhì)物體，均質(zhì)板狀物體，有VixiViyiVizixCyCzCPPPAxAyAz稱為重心或形心公式xiiyiiziiCACACA.2．確定重心的懸掛法與稱重法（1）懸掛法圖a中左右兩部分的重量能否必定相等？.例030，已知：物重P=10kN，求：桿受力及繩拉解：畫受力爭(zhēng)如圖，列均衡方程Fx0F1sin45oF2sin45o0Fz0Fy0oooooFAsin30F1cos45cos30F2cos45cos300ooooo0F1cos45sin30F2cos45sin30FAcos30P結(jié)果：F1F23.54kNFA8.66kN小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了：1、空間力沿空間直角坐標(biāo)的均衡、能熟練運(yùn)用組合法、負(fù)面積法求物體的重心作業(yè).第13講笫7章軸向拉伸與壓縮內(nèi)容：資料力學(xué)前言軸向拉伸與壓縮的看法軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力—軸力目的與要求：理解構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)固性的看法；認(rèn)識(shí)資料力學(xué)的任務(wù)、研究對(duì)象、基本假設(shè)以及桿件變形的四種基本形式；理解內(nèi)力和應(yīng)力的看法，認(rèn)識(shí)截面法；認(rèn)識(shí)直桿在軸向拉伸或壓縮時(shí)的受力特色和變形特色，會(huì)判斷工程實(shí)質(zhì)中的拉壓桿并畫出其計(jì)算簡(jiǎn)圖；能熟練應(yīng)用截面法或軸力計(jì)算規(guī)則求軸力并繪制軸力爭(zhēng)。要點(diǎn)、難點(diǎn)：要點(diǎn)：拉（壓）桿橫截面上的軸力。前言：1資料力學(xué)的任務(wù)：○1強(qiáng)度○2剛度○3穩(wěn)固性在保證滿足強(qiáng)、剛度、穩(wěn)固性的前提下以最經(jīng)濟(jì)的代價(jià)，為構(gòu)件選材、確定合理的形狀和尺寸，為設(shè)計(jì)構(gòu)件供給必需的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。2、資料力學(xué)的基本假設(shè)：○1連續(xù)性假設(shè)○2均勻性假設(shè)○3各向同性假設(shè)○4細(xì)小變形假設(shè)○5完整彈性假設(shè)3、桿件基本變形○1拉壓○2剪切○3曲折○4扭轉(zhuǎn)○5組合變形.軸向拉伸與壓縮的看法看法實(shí)例.基本變形—(軸向)拉伸、壓縮載荷特色：受軸向力作用變形特色：各橫截面沿軸向做平動(dòng)內(nèi)力特色：內(nèi)力方向沿軸向，簡(jiǎn)稱軸力FNFN=P軸力正負(fù)規(guī)定：軸力與截面法向同樣為正7-2截面法軸力軸力爭(zhēng)一、截面上的內(nèi)力.二、截面法步驟：“截、留、代、平”三、軸力與軸力爭(zhēng)○1桿件橫截面上的內(nèi)力的合力成為軸力，規(guī)定：走開截面（受拉）為正，指向截面（受壓）為負(fù)?！?軸力爭(zhēng)：為了表示截面上的軸力沿軸線的變化狀況用軸力爭(zhēng)來(lái)如圖14-1-4小結(jié)：1、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)固性的看法；2、資料力學(xué)的任務(wù)、變形固體的變形性質(zhì)及基本假設(shè)；3、桿件變形的四種基本形式；4、軸向拉伸與壓縮的看法；5、內(nèi)力、截面法、軸力爭(zhēng)的看法；6、軸力的計(jì)算規(guī)則。作業(yè)：第14講內(nèi)容：§7－3、軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力7－4、軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形，胡克定律目的與要求：.掌握直桿在拉伸或壓縮時(shí)的應(yīng)力和變形計(jì)算；理解拉壓胡克定律及其使用條件。要點(diǎn)、難點(diǎn)：要點(diǎn)：拉（壓）桿橫截面上的正應(yīng)力；胡克定律，拉（壓）桿的變形計(jì)算。7－3、軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力一、應(yīng)力的看法2、橫截面上的正應(yīng)力○1（略）○2應(yīng)用舉例（參照教材P113頁(yè)例7-37-4）3、斜截面上的應(yīng)力.將斜截面上的應(yīng)力P可分解為正應(yīng)力和切應(yīng)力即Pcoscos2Psincossinsin221.時(shí)，、0;0談?wù)?.450時(shí),、;0時(shí),223.、0.9007－4、軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形，胡克定律一．變形、應(yīng)變應(yīng)變分析單元K單元原棱長(zhǎng)為△x，△u為絕對(duì)伸長(zhǎng)量，其相對(duì)伸長(zhǎng)△u/△x的極限稱為沿x方向的正應(yīng)變即：ε。εx=lim△ux→∞△xa點(diǎn)的橫向挪動(dòng)aa’，使得oa直線產(chǎn)生轉(zhuǎn)角γ，定義轉(zhuǎn)角γ為切應(yīng)變?chǔ)?aa’aa’γ=oa=△x二、胡克定律.實(shí)考據(jù)明：當(dāng)正應(yīng)力小于某一極限值時(shí)，正應(yīng)力與正應(yīng)變存在線性關(guān)系，即：σ=Εε稱為胡克定律，E為彈性模量，常用單位：Gpa（吉帕）同理，切應(yīng)變小于某一極限值時(shí)，切應(yīng)力與切應(yīng)變也存在線性關(guān)系鋼與合金鋼E=200-220GPaG=75-80GPa即：τ=Εγ鋁與合金鋁E=70-80GPaG=26-30GPa此為剪切胡克定律，G為切變模量，常用單位：GPa胡克定律另一種表達(dá)；

E此中E為彈性模量，為縱向線應(yīng)變3、橫向線應(yīng)變、泊松比1bb1b○橫向線應(yīng)變bb拉伸時(shí)，0,0；壓縮時(shí)，0,0?！?泊松比4、應(yīng)用舉例（略）小結(jié)：1、正應(yīng)力計(jì)算公式；2、胡克定律。作業(yè)：.P138頁(yè)7-67-8第15講內(nèi)容：§7－5、資料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能7－6、軸向拉壓時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算目的與要求：認(rèn)識(shí)塑性資料和脆性資料的力學(xué)性能，掌握強(qiáng)度計(jì)算的方法。要點(diǎn)、難點(diǎn)：要點(diǎn)：資料的力學(xué)性能，強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：強(qiáng)度條件7－5、資料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能一、拉伸試驗(yàn)試樣：○1圓形試樣矩形截面試樣2拉伸曲線：○1低碳鋼變形階段：A彈