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第二章工程力学基础;§2-1理论力学的基础知识;;;注意:作用力与反作用力不能与二力平衡公理中的一对平衡力相混淆。;;
;?工程中常见的约束与约束力;?工程常见约束与约束力;?工程常见约束与约束力;?工程常见约束与约束力;接触失效形式常表现为:
②各纵向线均倾斜了同一微小角度?。
刚度是指构件在载荷作用下抵抗变形的能力。
[例]矩形(b?h=0.
桥墩限制桥梁的运动,使之保持固定的位置;
离圆心较远的点移动较大;
而桥面施加在桥梁上的力则为分布力。
W表示断面形状和尺寸大小抵抗弯曲变形的能力。
由两个大小相等,方向相反,作用线平行的力所组成的力系对物体的转动作用。
零件的疲劳破坏是多种多样的。
工程中的机器和结构都是由若干零件和构件通过相互接触和相互连接而成。
轴承约束力的特点与光滑圆柱铰链相同,因此,这类约束可归入固定铰支座。
常见两机械零件的接触形式为点接触或线接触。
不随时间而变化或变化很小的载荷
认为物体在其整个体积内部毫无空隙地充满了物质,其结构是密实的,并且物体内各部分的力学性质都是完全—样的。;?工程常见约束与约束力;;;?工程常见约束与约束力;?工程常见约束与约束力;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;五、力的合成与分解;在工程上最常用的分解方法是将已知力F沿直角坐标轴X、Y分解为两个互相垂直的分力Fx、Fy,如图所示。;对力的合成和分解还可运用任意三角形的正弦定律和余弦定律来解。;因此,力使物体转动的效果完全取决于下列两个因素:;当力的作用线通过物体的转动中心时,这时力臂为零,则此力对物体不产生转动效果。即力的作用线通过矩心时,力矩值为零。即当F=0时,M=0。;力偶对物体的作用效果是使物体转动。力偶使物体转动的作用效果不仅与组成力偶的力的大小有关,而且与两力作用线之间的垂直距离力偶臂d有关。;§2-2材料力学的基本知识;二、变形固体及其基本假设;三、力的分类;物体受力一般是通过物体间直接或间接接触进行的。接触处多数情况下不是一个点,而是具有一定尺寸的面积。因此无论是施力体还是受力体,其接触处所受的力都是作用在接触面积上的分布力(distributedforce)。在很多情形下,这种分布力比较复杂。例如,人之脚掌对地面的作用力以及脚掌上各点处受到的地面支撑力都是不均匀的。;当分布力作用面积很小时,为了分析计算方便起见,可以将分布力简化为作用于一点的合力,称为集中力(concentratedforce)。;当分布力作用面积很小时,为了分析计算方便起见,可以将分布力简化为作用于一点的合力,称为集中力(concentratedforce)。;3.静载荷和动载荷;(2)代替任意地留下一部分作为研究对象,并弃去另一部分,用于截面上的内力代替弃去部分对留下部分的作用。;3.应力;2.剪切;六、许用应力和安全系数;2.许用应力和安全系数;;③设计零件的截面尺寸:;[例]已知一圆杆受拉力F=25kN,直径d=14mm,许用应力[?]=170MPa,试校核此杆是否满足强度要求。;[例]在图a中,三角架A处悬挂重10kN的物体,水平杆AB的材料为Q235-A圆钢,问其直径要多大?;故,杆AB的直径至少应为12mm。;二、剪切强度;(合力);当梁弯曲时,其内部也会产生抵抗弯曲的内力。
力对物体的作用效果可以使物体产生移动,也可以使物体产生转动,力矩就是衡量力使物体产生转动时其转动效果的物理量。
扭矩:构件受扭时,横截面上的内力偶矩,记作“T”。
延续作用于物体表面某一面积上的力。
光滑面约束的约束力是通过接触点、沿该点公法线并指向被约束物体。
→零件尺寸大,结构笨重。
为保证零件在外力的作用下正常工作。
约束施加于被约束物体上的力称为约束力(constraintforce)。
通常规定:逆时针为正“+”,顺时针为负“-”,力偶矩的单位是牛·米(N·m)或千牛·米(kN·m)。
换句话说,p就是单位面积上的压力强度。
?工程常见约束与约束力
②各纵向线均倾斜了同一微小角度?。
(2)代替任意地留下一部分作为研究对象,并弃去另一部分,用于截面上的内力代替弃去部分对留下部分的作用。;为了保证零件不被剪断,需满足剪切强度条件:;根据实验结果可知,[τ]与[σ]之间有一定的关系,即:
[τ]=(~)[σ](对于塑性材料)
[τ]=(~)[σ](对于脆性材料);解:;轴:工程中以扭转为主要变形的构件。如:机器中的传动轴、石油钻机中的钻杆等。;扭转角(?):任意两截面绕
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