工程力学(含实验)
工程力学(含实验)
5000+ 人选课
更新日期:2025/06/15
开课平台智慧树
开课高校江苏大学
开课教师王自平王佳栋冯侃张慕宇张朝霞邵静宜张会杰
学科专业工学力学类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
工程力学(含实验)课程突出刚体静力学的分析方法、杆件的强度、刚度和稳定性问题应用背景,强调理论推导和习题应用的针对性,使得目标明确、重点突出。同学们在学习这门课程的时候,要立足于实践者的视角,通过工程力学的基本知识,学习必要的工程力学基础理论知识并能将其用于解决复杂工程问题。能设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
静力学公理与物体受力分析
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静力学基本公理
王自平
约束及分类,物体受力分析
约束及分类
王自平
物体受力分析
王自平
平面简单力系
平面汇交力系分析的几何法
王自平
平面汇交力系分析的解析法
王自平
力对点的矩、力偶及平面力偶系
王自平
平面一般力系
平面一般力系的简化
平面一般力系向一点的简化
王自平
平面一般力学简化结果分析
王自平
平面一般力系的平衡方程
平面一般力系的平衡方程
王自平
静定与超静定问题,物体系统的平衡
王自平
平面简单桁架的内力计算
王自平
摩擦
滑动摩擦
滑动摩擦
王自平
考虑摩擦时物体的平衡
王自平
滚动摩擦简介
王自平
空间力系
空间汇交力系与力对点和轴的矩
冯侃
空间一般力系的平衡
冯侃
材料力学的基本概念
材料力学的基本概念1
王自平
材料力学的基本概念2
王自平
拉伸、压缩与剪切
轴向拉伸时横截面上的内力、轴力图
轴向拉(压)时横截面上的内力
王自平
轴向拉(压)时斜截面上的内力
王自平
强度条件及轴向拉压杆的变形
应力、许用应力与强度条件
王自平
轴向拉(压)杆的变形
王自平
材料在拉压时的力学性能及超静定与应力集中问题
材料在拉伸时的力学性能
王自平
材料在压缩时的力学性能
王自平
简单拉压超静定问题与应力集中
王自平
连接件的强度计算
王自平
平面图形的几何性质
静矩、惯性矩、惯性积的计算
张会杰
组合图形的惯性矩、平行移轴公式
张会杰
扭转
圆轴扭转时的应力
扭矩、扭矩图
王佳栋
圆轴扭转时的应力
王佳栋
圆轴扭转强度条件与刚度条件
王佳栋
弯曲内力
剪力和弯矩、剪力和弯矩方程
剪力和弯矩
王自平
剪力图与弯矩图
王自平
微分关系
剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系
王自平
剪力图和弯矩图习题分析
王自平
弯曲应力
纯弯曲时截面上的正应力
纯弯曲时横截面上的正应力
王自平
弯曲正压力强度条件
王自平
弯曲切应力
弯曲切应力
王自平
提高梁抗弯强度的措施
王自平
弯曲变形
挠曲线近似微分方程、位移积分法
挠曲线近似微分方程
王佳栋
计算梁位移的积分法
王佳栋
计算梁位移叠加法与简单静不定梁
计算梁位移叠加法
王佳栋
简单静不定梁
王佳栋
应力状态与强度理论
二向应力状态应力分析、极值应力与主应力
应力状态的概念
张会杰
二向应力状态分析的解析法
张会杰
二向应力状态分析中的应力圆
张会杰
三向应力状态中的最大应力、广义胡克定律
三向应力状态中的最大应力
张会杰
广义胡克定律
张会杰
复杂应力状态下的弹性变形能
张会杰
几种常见的强度理论
张会杰
组合变形
拉伸(压缩)与弯曲的组合变形
冯侃
偏心拉伸和压缩
冯侃
扭转与弯曲的组合
冯侃
压杆稳定
细长压杆临界力计算的欧拉公式
王自平
压杆分类、压杆的稳定计算
临界应力与压杆的分类
王自平
压杆的稳定计算
王自平
实验部分
低碳钢拉伸实验
王自平
金属材料扭转实验
王自平
电测一:桥路组合实验
王自平
电测二:弯曲正应力实验
王自平
电测三:弯扭组合实验
王自平
  • 第一章静力学公理与物体受力分析

    人们对于力的认识最初是与推、举、投掷时肌肉的紧张与疲劳等主观感觉联系起来的。后来,人们在日常生产和生活中经过反复的观察、实验、分析逐步认识到,不论物体机械运动状态的改变还是变形还是破坏,都是物体间相互作用的结果。静力学的主要任务是研究物体在力系作用下的平衡。本章主要是学习力的基本概念及静力学基本公理、约束及分类,物体受力分析。

  • 1.1静力学基本公理

    在生产和生活实践中,人们对物体的受力进行了长期的观察、试验和分析,对力的基本性质进行了概括和总结,得出了一些大家公认的、且经过实践检验是正确的、毋须证明的正确的结论,这就是静力学公理。静力学理论就是建立在这些公理基础之上的。

  • 1.2约束及分类,物体受力分析

    位移不受任何限制的物体称为自由体。如空中飞行的飞机、人造卫星等。位移受到限制的物体称为非自由体。如工程结构中的桥梁、水坝,机械系统中的齿轮轴等工程构件。 研究物体的平衡和运动规律时,首先要分析物体的受力情况,然后根据问题的性质剪力必要的方程来求解未知量,这是解决力学问题的一般方法。

  • 第二章平面简单力系

    作用在物体上的力系分为平面力系和空间力系两种。面汇交力系和平面力偶系是两种简单的力系,不仅是工程中常见的力系,也是研究复杂力系的基础。研究物体在力系作用下的平衡就从这两种简单力系开始。本章主要讲解平面汇交力系分析的几何法、解析法,力对点的矩、力偶及平面力偶系等。

  • 2.1平面汇交力系分析的几何法

    根据力的可传性原理将各个力沿其作用线移动到一点,得到一等效的平面汇交力系,为求此力系的合力,可连续应用两力合成的三角形法则,最后求得该力系的合力,也可利用更加简便的方法—力的多边形法则来求该力系的合力。

  • 2.2平面汇交力系分析的解析法

    对三个以上力构成的平面汇交力系或者力之间的夹角不合适时,用几何法求解非常困难。在此情况下,通常用解析法求解平面汇交力系的合成和平衡问题。

  • 2.3力对点的矩、力偶及平面力偶系

    力对物体的作用效应除移动之外还有转动效应。力对物体的移动效应用力矢量度量, 力对刚体的转动效应又如何度量呢?

  • 第三章平面一般力系

    任何物体所受的力系均为空间力系,上一章研究了平面汇交力系和平面力偶系,它们都是特殊的力系,但工程中很多平面力系是不能简化为这两种简单力系的。本章研究最一般的平面力系,即各力的作用线在同一平面内且任意分布的力系,即平面一般力系或平面任意力系。本章主要讲解平面一般力系向一点的简化,平面一般力学简化分析结果,静定与超静定问题,物体系统的平衡计算,平面简单桁架的内力计算等。

  • 3.1平面一般力系的简化

    理论上讲,平面一般力系也可以用力的平行四边形法则将力系中各力依次合成,直至求得最后的合成结果。但当力系中力的数目较多时,这样做的过程相当繁琐。这里介绍的力系向一点的简化是一种简单而又有普遍意义的方法。此方法的基础是力的平移定理,本节就从力的平移定理讲起

  • 3.2平面一般力系的平衡方程

    本节讨论平面一般力系的主矢和主矩都等于零的情况。 由前面的讨论可知,当物体所受的力系确定以后,能够列出的平衡方程数目是一定的。如平面汇交力系可以列出两个独立的平衡方程,平面一般力系可以列出三个独立的平衡方程。当要求的未知量数目与独立的平衡方程数目一致时,我们可以通过求解方程组得到未知量,这样的问题称为静定问题。如果未知量的数目多于独立平衡方程的数目,则由静力平衡方程不能求出全部未知量,这类问题称为超静定问题,又称静不定问题。 桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。这种结构形式在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛,如南京长江大桥、钢木屋架等。

  • 第四章摩擦

    在前面几章研究的问题中,均假设两物体间的接触面是光滑的。但实际上,完全光滑的接触面是不存在的,两物体间的接触面总会存在摩擦,只是当这一摩擦力很小,对问题的影响较小时,可以忽略不计而已。当摩擦力较大,已对研究问题的性质具有较大影响时,必须考虑摩擦因素的影响。本章主要讲解滑动摩擦,考虑摩擦时物体的平衡,滚动摩擦简介等。

  • 4.1滑动摩擦

    当两物体接触处有相对滑动或相对滑动的趋势时,在接触处的公切面面内所受到的阻碍称为滑动摩擦。当两物体有相对滚动或滚动的趋势时,物体间产生的对滚动的阻碍称为滚动摩擦。 对于需要考虑摩擦力时的平衡问题,在加上摩擦力之后,与没有摩擦时的平衡问题一样。只是由于摩擦力的大小在零与最大静摩擦力Fsmax之间变化,相应地使得物体平衡位置或所受力的大小也有一个范围,这是不同于不考虑摩擦力时的问题之处。

  • 4.2滚动摩擦简介

    由实践知道,使滚子滚动比使它滑动省力。所以在工程中,为了提高效率,减轻劳动强度,常利用物体的滚动代替物体的滑动。早在殷商时代,人们就利用车子作为运输工具。平时常见当搬运笨重的物体时,在物体下面垫上管子,都是以滚代滑的应用实例。

  • 第五章空间力系

    各力作用线不在同一平面内分布的力系称为空间力系。例如高压输电线塔、大型发动机转子等结构所受的均是空间力系。空间力系是最一般的力系,平面力系是它的特殊情况。理论上讲,空间力系的分析可以采用几何法,但由于空间作图非常困难,通常用解析法处理空间力系问题。本章主要讲解空间汇交力系与力对点和轴的矩,空间一般力系平衡方程,平行力系的中心、重心等。

  • 5.1空间汇交力系与力对点和轴的矩

    本节讲解力在直角坐标系上的投影、空间汇交力系的合成方法以及力对点、轴的矩。

  • 5.2空间一般力系的平衡

    当空间力系中各力的作用线可以在空间任意分布时,则称其为空间一般力系。

  • 第六章材料力学的基本概念

    材料力学是一门同工程实际有着密切联系的科学,它所阐明的理论不仅广泛应用于如机械、动力、能源、土木、材料、交通、航空航天等诸多工程技术领域,就是日常生活及自然界中的很多现象都可以用材料力学的基本知识加以解释。如自行车的梁为什么做成空心的,盛放物体的纸箱板为什么也是空心的居多等等。在制造构件时选用上好的材料,尺寸做得粗大些,固然可以提高构件的强度、刚度和稳定性,保证构件的安全工作,但这样会浪费材料,不符合经济的原则。反过来,减小构件的尺寸,使用标准低的材料,虽然可以降低成本,提高经济性,但往往会有很大的安全问题。因此,设计构件时,正确处理经济与安全的矛盾是一个十分重要的问题,材料力学正是解决这一矛盾的科学。与此同时,正是由于这种矛盾的不断出现与解决,促使着材料力学的不断发展,它是材料力学发展的动力与源泉。本章主要讲解材料力学的基本概念。

  • 6.1材料力学的基本概念1

    材料力学研究的大多是实际问题,而实际问题往往是很复杂的。在研究工作中,首先是通过实验来观察具体的现象,以探索出问题的本质。然后略去与本问题无关或影响不大的次要性质,保留与本题有密切关系的主要性质,把问题抽象化,作为研究的依据。待实际问题经过抽象化并提出假设后,就便于进行理论分析。理论分析所得的结论以及由其所导出的计算方法是否正确、适用,不但需要再通过实验来验证,还必须经过生产实践的检验。

  • 6.2材料力学的基本概念2

    在自然界和工程实际中存在着各种各样的复杂现象,不同的学科只能从不同的角度研究其中的一部分或一个侧面。因此,每门学科必须根据其研究目的及任务,从研究的方便出发,抓住问题的主要矛盾,忽略次要的因素,使研究的问题尽可能既简单,又能反映问题的本质。材料力学是研究构件的强度、刚度及稳定性的科学,变形分析是材料力学必须研究的重要内容。因此,在材料力学中不再把研究对象抽象为刚体,而是把其看作是变形固体。

  • 第七章拉伸、压缩与剪切

    在日常生活和工程实践中,广泛存在着承受拉伸或压缩的杆件。如起重机的钢索,桁架结构中的各杆,发动机的连杆,车辆的操纵杆,化工容器支架的立柱等等。为了研究构件的强度与刚度,本章主要讲解构件的内力及应力、轴向拉(压)时横截面上的内力、斜截面上的内力、应力、许用应力与强度条件,轴向拉(压)杆的变形、材料在拉伸、压缩时的力学性能,简单拉压超静定问题与应力集中、连接件的强度计算等。

  • 7.1轴向拉伸时横截面上的内力、轴力图

    在日常生活和工程实践中,广泛存在着承受拉伸或压缩的杆件。如起重机的钢索,桁架结构中的各杆,发动机的连杆,车辆的操纵杆,化工容器支架的立柱等等。为了研究构件的强度与刚度,本节研究构件的内力及应力。 前面讨论了等直杆受轴向拉伸时横截面上的应力。然而,横截面只是一个特殊方位的截面。要想全面了解拉杆和压杆的应力情况,显然还需研究任意斜截面上的应力情况。

  • 7.2强度条件及轴向拉压杆的变形

    知道了拉压杆的最大应力后,还不能判断构件是否能安全工作,因为不同材料制成的杆件所能产生的抵抗破坏的能力是不同的。这就要求对工程中使用的各种材料的机械性质进行实验研究,以了解各种材料的力学性能。 对有些拉(压)杆,不仅要考虑它的强度,有时还必须考虑它的变形,及刚度问题。此为,由实验可知,拉压杆除了有纵向的变形外,同时还伴随着横向变形。本章研究拉(压)杆变形的计算方法

  • 7.3材料在拉压时的力学性能及超静定与应力集中问题

    材料受外力作用时,在强度和变形方面所表现出来的力学特性称为材料的力学性质(也称机械性质)。在研究拉压杆的强度和变形时,所涉及的弹性模量E、泊松比μ及极限应力就是材料力学性质的一部分,它们必须通过试验才能得到。 材料受外力作用时,在强度和变形方面所表现出来的力学特性称为材料的力学性质(也称机械性质)。在研究拉压杆的强度和变形时,所涉及的弹性模量E、泊松比μ及极限应力就是材料力学性质的一部分,它们必须通过试验才能得到。 在工程实际中,为了提高结构的强度与刚度,或者为了满足某种结构上的需要,往往需要增加一些约束。结果使得研究问题的未知力数目多于独立平衡方程的数目,仅由平衡方程不可能求出全部未知力,这一类问题称为超静定问题或静不定问题。 对于等截面拉压杆,由前面的分析知道,正应力在横截面上是均匀分布的。但有时为了使用上的需要,构件上必须开孔、开槽,在构件形状尺寸发生突变的截面上,应力不再均匀分布。

  • 7.4连接件的强度计算

    工程中构件之间常采用各种连接方式传递载荷或运动,如铆钉、销钉、键。这些构件受力的共同特点是:作用在构件两侧面上分布力的合力大小相等,方向相反,作用线垂直杆件轴线且相距很近,并且各自推动着自己所作用的部分沿着力作用线间的某一横截面有相对错动的趋势。

  • 第八章平面图形的几何性质

    在计算拉(压)杆在外力作用下的应力和变形时,曾涉及到横截面的面积A。它是一个纯几何量,是平面图形最简单的几何性质。在后面几章中,将研究杆件的扭转和弯曲变形问题,在此过程中将涉及到平面图形其它的几何量,如截面图形的惯性矩、极惯性矩等。这些几何量虽然比较复杂,但都是从不同的角度反映了平面图形的的几何特征。因此称它们为平面图形的几何性质。为了在以后各章中应用方便,本章介绍就先这些平面图形的几何性质。

  • 8.1静矩、惯性矩、惯性积的计算

    在研究杆件的扭转和弯曲变形问题,在此过程中将涉及到平面图形其它的几何量,如截面图形的惯性矩、极惯性矩等。这些几何量虽然比较复杂,但都是从不同的角度反映了平面图形的的几何特征

  • 8.2组合图形的惯性矩、平行移轴公式

    研究杆件的扭转和弯曲变形问题,在此过程中将涉及到平面图形其它的几何量,如截面图形的惯性矩、极惯性矩等。这些几何量虽然比较复杂,但都是从不同的角度反映了平面图形的的几何特征

  • 第九章扭转

    在工程实际和日常生活中广泛存在着承受扭转的构件。如汽车方向盘的轴,攻丝用的丝锥,机械系统中的某些传动轴等。它们受力的共同特点是:在杆件两端垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相等、方向相反的外力偶,受力后各个横截面绕轴线发生相对转动。以扭转变形为主要变形的受力构件通常称为轴。工程上,出于支承和加工的方便,轴的横截面多采用圆形截面,即为圆轴。本章主要讨论扭矩、扭矩图,圆轴扭转时的应力,圆轴扭转时的变形,圆轴扭转时的强度和刚度问题。

  • 9.1圆轴扭转时的应力

    求出作用于轴上的所有外力偶矩后,即可用截面法研究横截面上的内力。当作用于同一轴上的外力偶矩有多个时,为了直观表示扭矩T沿轴线各横截面位置的变化规律,与拉压问题一样,作出内力图——扭矩图。 由平面假设不难推知,从表面至轴线同轴各微元的切应变各不相同,但为了保持变形协调一致,这些切应变之间必然存在一定的关系。

  • 9.2圆轴扭转强度条件与刚度条件

    工程中最常用的轴是圆轴。本节就研究圆轴扭转时横截面上的应力及其分布规律,并在此基础上研究圆轴的强度计算与刚度条件问题。

  • 第十章弯曲内力

    无论在日常生活里还是工程实际中,梁都是极为普遍的构件。例如,在生活中,我们经常见到的挑重物的扁担,拧螺母的扳手,还有运动场上的单杠、双杠和杠铃,跳水池边的跳板等都是梁的实例。本章主要讲解剪力和弯矩,剪力图与弯矩图,剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系,剪力图和弯矩图习题分析等。

  • 10.1剪力和弯矩、剪力和弯矩方程

    在弄清楚作用在梁上的外载之后,就可以计算梁横截面上的内力了。本节说明求梁的内力的方法及过程。 本节根据上面列出的方程,学习画出剪力图与弯矩图。

  • 10.2微分关系

    如果把弯矩方程对坐标x求一次导数就会发现,得到的恰是剪力方程;把剪力方程对坐标x求一次导数得到的恰是梁上的载荷。这不是简单的巧合,而是载荷、剪力和弯矩之间存在的内在关系。 通过本章的学习,对一些典型例题进行分析。

  • 第十一章弯曲应力

    由于纯弯曲时横截面上只有正应力,问题相对简单,且所得结果在一定条件下可以推广到横力弯曲中去,研究梁的强度问题。为此,必须先研究梁的应力,本章先研究纯弯曲时横截面上的正应力问题,再讲解弯曲正压力强度条件,弯曲切应力,提高梁抗弯强度的措施等。

  • 11.1纯弯曲时截面上的正应力

    与研究圆轴扭转时横截面上的切应力公式一样,先观察实验现象,提出假设,再利用三关系法推出纯弯曲时横截面上的正应力。 工程上最常见的弯曲是横力弯曲。在这种情况下,梁的横截面上不仅有弯矩,而且有剪力。因而在横截面上不仅有正应力,面且还存在切应力。由于切应力的存在,横截面不再保持为平面,且因横向力的作用,使得平行于中性层的各层纤维之间存在着挤压应力。因此,在纯弯曲时所作的平面变形假设和单向受力假设均不再成立。但是,理论分析结果表明,对于工程中常见的梁,当跨度与高度之比 (简称跨高比)大于5时,正应力公式 仍然可以应用于横力弯曲的情况,其结果虽然略低于精确解,但仍然满足工程要求。

  • 11.2弯曲切应力

    工程实际中的梁,绝大多数是横力弯曲,梁的横截面上既有弯矩又有剪力,因此横截面上既有正应力又有切应力。上一节讨论了梁的弯曲正应力问题,那么横力弯曲是横截面上的切应力又怎么样?它会引起梁的失效(破坏)吗?或者,在什么情况下,要考虑梁的弯曲切应力问题。本节简单介绍几种常见截面梁的弯曲切应力的计算问题。

  • 第十二章弯曲变形

    对工程实际中很多受弯曲构件,仅满足强度条件是不够的,必须对其弯曲变形加以一定的限制,即还需满足刚度条件,以保证结构或机器能够正常工作。特别是对于精密机器和仪器的构件,为了保证其正常工作就更需要对其变形加以限制。本章主要讲解挠曲线近似微分方程,计算梁位移的积分法,计算梁位移的叠加法、简单静不定梁等。

  • 12.1挠曲线近似微分方程、位移积分法

    在外力作用下,梁的轴线由直线变为一条连续光滑的平面曲线,该曲线称为梁的挠曲线。研究表明,对于细长梁,剪力对其变形的影响一般均可忽略不计,而认为弯曲时梁的平面假设仍成立。因此,梁的变形可用横截面形心的线位移与截面的角位移表示。

  • 12.2计算梁位移叠加法与简单静不定梁

    上一节介绍的积分法,是求梁变形的基本方法,利用此方法求任意截面的转角和挠度时,须先求得梁的转角方程和挠度方程。当梁上同时作用有若干个载荷,且只需求出某几个特定截面的挠度和转角 (不需要知道挠曲线方程)时,积分法就显得偏于繁琐。在此情况下,用叠加原理求梁的变形要方便得多。 为了减小梁的变形,提高梁的刚度,或者由于结构的其它需要,工程上常常在静定梁上增加支座,使之变成超静定梁。在超静定梁系统中,存在多余约束,多余约束产生的约束反力称为多余约束反力。所谓多余约束,即为对维持构件处于静止平衡状态并非必需的约束。它与拉、压杆的超静定问题一样,仅仅由静力平衡条件无法确定梁的全部约束力,必须综合应用静力平衡、变形几何和物理三方面条件才能求解。

  • 第十三章应力状态与强度理论

    为了描述一点的应力状态,一般情况下采取围绕所研究的点(一般为构件上的危险点)截取一个由三对互相垂直的面构成的正六面体。本章主要研究二向应力状态分析,也简单介绍三向应力状态问题,广义胡克定律,复杂应力状态下的弹性变形能,几种常用的强度理论等。

  • 13.1二向应力状态应力分析、极值应力与主应力

    在第七章讨论拉压杆斜截面上的应力时,我们知道拉(压)杆任意斜截面上的应力与该斜截面的方位有关,不同方位的斜截面一般情况下上面的应力是不同的。过一点所有截面上应力的集合称为一点的应力状态 二向应力状态也称为平面应力状态。本节将介绍二向应力状态分析的解析法 一点处的应力状态也可以用应力圆表示,本节将介绍应力圆的表示方法。

  • 13.2三向应力状态中的最大应力、广义胡克定律

    虽然工程中的很多问题本质上都是三向应力状态,但其中的一大部分可以经过简化而成为二向应力状态。由于三向应力状态比较复杂,本章只重点介绍这种应力状态下的最大应力。 本章讨论复杂应力状态下的胡克定律 物体受到外力作用产生变形,因变形而储存在物体内的能量称为应变能,

  • 13.3几种常见的强度理论

    在强度问题中,理想材料在外力作用下的失效或破坏的形式主要有两类:一类是由应力所导致的材料断裂——脆性破坏,例如铸铁拉伸和扭转时的破坏形式。这种破坏形式的主要特征是发生断裂时构件没有明显的塑性变形;另一类是指由应力所导致的材料屈服或流动——屈服破坏,此时材料发生显著的不可恢复的塑性变形,例如低碳钢拉伸时的屈服现象。在工程实际中,受力构件出现这两种情况时,构件都会丧失其正常工作能力。

  • 第十四章组合变形

    在工程实际中,很多构件受力后发生的并不单纯是一种基本变形,而是两种或两种以上基本变形的组合,称为组合变形。杆件在组合变形情形下,如果一种变形形式是主要的,在进行强度计算时可以忽略次要变形,通过降低许用应力的方法弥补次要变形对构件强度的影响。但如果几种变形都处于较重要的地位,就必须考虑各变形的组合影响。本章研究组合变形的强度问题,包括拉伸(压缩)与弯曲的组合变形,偏心拉伸和压缩,扭转与弯曲的组合等。

  • 14.1拉伸(压缩)与弯曲的组合变形

    拉压与弯曲的组合变形是工程中的常见问题,本节将介绍对此类问题的强度计算的方法和步骤。

  • 14.2偏心拉伸和压缩

    在工程实际中,有些杆件受到与杆轴线平行但不沿轴线的外力作用。这种受力形式称为偏心拉伸(或压缩),但就其组合变形的类型来说,仍属于拉(压)弯组合。

  • 14.3扭转与弯曲的组合

    在工程实际中,有许多构件工作时,同时产生弯曲和扭转变形,例如机械中的传动轴。因此,弯扭组合是工程中最常见、最重要的一种组合变形形式。本节说明弯扭组合变形强度计算的方法和步骤。

  • 第十五章压杆稳定

    在前面的章节中,关于构件的破坏是从强度及刚度方面来研究的。但是,构件在外力作用下也会出现另外的破坏形式。细长杆件而言,构件的破坏不再是强度问题,而是一种新的破坏形式——稳定性问题,构件的稳定性其实是构件平衡状态的稳定性。本章主要讲解细长压杆临界力计算的欧拉公式,临界应力与压杆的分类,压杆的稳定计算等。

  • 15.1细长压杆临界力计算的欧拉公式

    上一节分析了压杆失稳的力学原因,本节在此基础上研究细长压杆的临界力。

  • 15.2压杆分类、压杆的稳定计算

    上一节研究了计算压杆临界力的欧拉公式,那么是否所有的压杆都可以用其计算临界力呢? 在掌握了各种柔度压杆的临界力Fcr的计算方法以后,就可以在此基础上建立压杆的稳定条件,进行压杆的稳定计算。

  • 第十六章实验部分

    工程力学实验课程是机械、土木、动力、航空航天等工程技术类专业的技术基础课,是工程技术科学的重要实验课程之一。实验部分主要介绍了五个基本实验的原理及操作方法,包括材料的拉伸力学性能测定、材料的扭转力学性能测定、材料的桥路组合应变电测实验、纯弯梁正应力实验、弯扭组合变形实验等。通过这一教学环节使学生掌握测定材料性能的实验基本知识、基本技能和基本方法,以及初步掌握验证工程力学理论的方法,并且通过实验也使学生深入理解掌握课程的基本理论,以培养学生的动手能力,分析解决实际工程问题的能力和严肃认真的科学作风。

  • 16.1低碳钢拉伸实验

    拉伸实验是测定材料机械性能最基本最重要的试验之一,通过拉伸实验可以确定材料的许多基本力学性能。本节的实验目的是: 1、了解电子万能试验机的结构及工作原理,熟悉其操作规程及正确使用方法; 2、观察拉伸过程中的各种现象及绘制应力-应变曲线; 3、测定低碳钢拉伸的屈服强度(ReH、ReL)、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z; 4、测定铸铁拉伸的抗拉强度Rm; 5、比较低碳钢与铸铁力学性能的特点并分析拉伸断口形状。

  • 16.2金属材料扭转实验

    扭转是杆件的基本变形之一,材料在扭转变形下的力学性能,是进行扭转强度和刚度计算的重要依据,因此扭转实验是测定材料机械性能的基本试验,对研究材料强度有着重要的意义。通过本节的学习,需要掌握以下实验目的。 1、了解熟悉扭转试验机操作规程及正确使用方法,验证扭转变形公式; 2、观察扭转过程中的各种现象及绘制应力-应变曲线; 3、测定低碳钢扭转时的上屈服强度τeH、下屈服强度τeL和抗扭强度τm; 4、测定铸铁的抗扭强度τm; 5、分析比较低碳钢与铸铁两种材料破坏特点并分析断口形状。

  • 16.3电测一:桥路组合实验

    对于一些典型的受力构件,人们已进行了大量的研究,并建立了相应的理论公式。但是,实际构件的形状和受力情况往往是复杂的,由力学简图计算所得的应力有时与实际应力相差较大。在有些情况下,甚至按现有的理论尚很难进行计算。解决这些问题的一个重要途径,就是进行实验。通过实验对构件或其模型进行应力、应变分析的方法称为实验应力分析。实验应力分析的方法很多,目前在国内用得最多的是应变电测法。其原理是用电阻应变片测定构件表面的应变,再根据应变-应力关系确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。本节主要介绍了电阻应变片的工作原理及电测桥路组合原理。实验目的如下: (1)掌握静态载荷下使用静态电阻应变仪进行单点应变测量方法。 (2)学习掌握电阻应变片的各种组桥接线方法。

  • 16.4电测二:弯曲正应力实验

    实验应力分析不仅成为解决工程实际问题的有效手段,也为验证和发展理论提供了重要依据。通过本节的学习,需要了解以下实验目的: (1)测定梁纯弯段应变、应力分布规律,将实测值与理论值进行比较。 (2)用电测法测定纯弯曲梁泊松比µ。 (3)学习静态应变仪的操作及多点测量技术。

  • 16.5电测三:弯扭组合实验

    通过实验方法可验证弯扭组合理论公式的正确性和适用范围,并且可加深对理论的认识和理解,通过该实验让使学生掌握应变电测原理这一重要的实验方法的应用,需要了解以下实验目的: (1)薄壁圆筒发生弯扭组合变形时测定截面上的弯矩、扭矩和剪力,并与理论值比较。 (2)用电测法测定平面应力状态下的主应力的大小和方向。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 静力学公理与物体受力分析

    1.1 静力学基本公理

    1.2 约束及分类,物体受力分析

    视频数3
  • 第二章  作业测试
    第二章 平面简单力系

    2.1 平面汇交力系分析的几何法

    2.2 平面汇交力系分析的解析法

    2.3 力对点的矩、力偶及平面力偶系

    视频数3
  • 第三章  作业测试
    第三章 平面一般力系

    3.1 平面一般力系的简化

    3.2 平面一般力系的平衡方程

    视频数5
  • 第四章  作业测试
    第四章 摩擦

    4.1 滑动摩擦

    4.2 滚动摩擦简介

    视频数3
  • 第五章  作业测试
    第五章 空间力系

    5.1 空间汇交力系与力对点和轴的矩

    5.2 空间一般力系的平衡

    视频数2
  • 第六章  作业测试
    第六章 材料力学的基本概念

    6.1 材料力学的基本概念1

    6.2 材料力学的基本概念2

    视频数2
  • 第七章  作业测试
    第七章 拉伸、压缩与剪切

    7.1 轴向拉伸时横截面上的内力、轴力图

    7.2 强度条件及轴向拉压杆的变形

    7.3 材料在拉压时的力学性能及超静定与应力集中问题

    7.4 连接件的强度计算

    视频数8
  • 第八章  作业测试
    第八章 平面图形的几何性质

    8.1 静矩、惯性矩、惯性积的计算

    8.2 组合图形的惯性矩、平行移轴公式

    视频数2
  • 第九章  作业测试
    第九章 扭转

    9.1 圆轴扭转时的应力

    9.2 圆轴扭转强度条件与刚度条件

    视频数3
  • 第十章  作业测试
    第十章 弯曲内力

    10.1 剪力和弯矩、剪力和弯矩方程

    10.2 微分关系

    视频数4
  • 第十一章  作业测试
    第十一章 弯曲应力

    11.1 纯弯曲时截面上的正应力

    11.2 弯曲切应力

    视频数4
  • 第十二章  作业测试
    第十二章 弯曲变形

    12.1 挠曲线近似微分方程、位移积分法

    12.2 计算梁位移叠加法与简单静不定梁

    视频数4
  • 第十三章  作业测试
    第十三章 应力状态与强度理论

    13.1 二向应力状态应力分析、极值应力与主应力

    13.2 三向应力状态中的最大应力、广义胡克定律

    13.3 几种常见的强度理论

    视频数7
  • 第十四章  作业测试
    第十四章 组合变形

    14.1 拉伸(压缩)与弯曲的组合变形

    14.2 偏心拉伸和压缩

    14.3 扭转与弯曲的组合

    视频数3
  • 第十五章  作业测试
    第十五章 压杆稳定

    15.1 细长压杆临界力计算的欧拉公式

    15.2 压杆分类、压杆的稳定计算

    视频数3
  • 第十六章  作业测试
    第十六章 实验部分

    16.1 低碳钢拉伸实验

    16.2 金属材料扭转实验

    16.3 电测一:桥路组合实验

    16.4 电测二:弯曲正应力实验

    16.5 电测三:弯扭组合实验

    视频数5
  • 期末考试