工程力学基础孙保苍习题答案

大家好，我是天堂，从今天开始呢，我们就正式开启工程力学的学习之旅。开启正式课程之前呢，我们首先看几个问题，什么是工程力学？ 工程力学是研究自然界以及各种工程中机械运动最普遍、最基本的规律，它包含理论力学和材料力学两门课程。 工程力学不仅与力学密切相关，而且又紧密联系于广泛的工程实际。 为什么要学习工程力学？如果我们要设计一个设备，首先要计算设备的 执行机构的运行速度，然后计算设备的动力系统，例如电机、液压油缸、气缸等所能提供的动力是否满足设备工况的需求，在保证工作稳定的前提下，尽量节省能源消耗。 其次要计算零部件的材质和外形是否能满足强度要求，避免发生弯曲变形的前提下，尽量减小零部件的外形尺寸，让设备变得精密小巧。 这就需要用到工程力学里面的知识，第一点啊，用到的是理论力学，第二点呢，用到的是材料力学。我们看一 一个实际的设备，这是一个液压升降机， 他的这一个动力部分呢，是靠这一个液压站来提供能量，然后这两个液压缸输出能量， 然后由着一个框架和这一个减四支臂来把力量传输到这一个窄和上啊，对弓箭进行一个起降的操作 啊，我们这一个液压站需要的功率有多大对不对？我们的这一个液压缸能够达到多少的输出力量， 我们这一个结构能够承载最大多少的这一个载合，我们都需要用工程力学的手段 去解决，去计算， 那么我们身边呢，有好多朋友不是机械类专业毕业的，也没有专门去做过这一个工程力学的学习，那么不学习工程力学可以做机械设计工作吗？ 啊，我们先说答案，可以，即使不太了解力学知识的人员，也能通过齿轮、练轮组合来制造一些能运行的机械。 但是值得提醒的是，缺乏工程力学基础知识的人进行机械制作不仅耗费时间，而且造出的机械常常平衡性差， 容易损坏。在动力和材料的选用上，要么过于浪费，要么相对不足，终究呢，只能局限于抄袭别人的设备。 那么工程力学是不是很难学习呢？答案是不难 研究和证明。工程力学的公司定理需要用高中数学中会设深奥的微积分，而我们学习和使用这些公司定理只需要接受过九年义务教育就可以了。 日常的机械设计中几乎不会遇到需要用微积分去解决的力学问题。并且呢，三文设计软件中有强大的力学分析模块，我们 我们只需要理解工程力学的相关概念和参数的意义，就可以轻松的利用三维设计软件分析出我们想要的结果，并不需要自己计算各种复杂的公式， 我们继续用之前的液压升降台举例说明，这一个液压升降台的力学分析是比较复杂的 啊，然后我们人工计算的话非常麻烦，但是在软件中呢，我们只需要给出两个力 啊，第一个啊，就是引力，也就是说这一个设备的自重啊，反馈到液压油缸上面的力，还有一个载荷的力量，就是说我们要托起多重 弓箭这一个力量，我们求解的是什么呢？求解的是这一个液压油缸的输出力量，我们要托起这一个设备的自身上框和这一个利弊的重量，再加上货物的重量啊，我们这一个液压油缸需要的力量是多大呢？ 那软件计算完成后，直接给了我们一个图表，因为这一个油缸啊，在这一个起升过程中，这一个角度是不断发生变化的， 当然呢，起升角度越小，所需要的力量越越大啊，随着这一个起升角度变大，他所需要的力量也就变小了 啊，我们可以在图标中看到啊，最开始啊，脱节的时候，由于的一个角度比较小，他需要啊 八点六吨的这一个力量啊，然后随着角度的变大呢啊，他只需要五吨的力量就可以了，所以呢，这一个就把这一个力量的变化情况 非常直观的展现到我们的面前，我们去设计这一个啊，设备的时候，就直接可以依据这一个力量的图表啊，给他配置油缸和液压站了。 本套教程适合哪些人员学习？一、初中以上学历的机械行业从业人员， 有兴趣做机械设计工作的。二、非机械类专业，通过自学软件从事机械制出工作，想要进一步成为机械设计师的。三、机械类专业的，只懂得工程力学 概念，无法应用到实际工作问题中的学习工程力学需要哪些条件呢？ 真正的零基础，只要你完成了九年义务教育，上完了初中，就可以无障碍的学习本套教程，你忘记所学的知识也没什么问题。课程的开始我们就温习代数知识和几何知识。 工程力学中的理论力学就是以几何的形式去分析受力状况，用代数的方式去计算位置的力。 如何才能学好功成利学，做好学习笔记，好记性不如烂笔头。 你看教程时觉得似懂非懂的知识点不会在你的脑海里形成记忆。 你看教程时觉得好理解，记忆的知识点也会随着时间的推移慢慢的被遗忘。写笔记的过程就是你对知识加深理解和强化记忆的一个途径。 吃得苦中苦，方为人上人。写笔记很累也很苦，但你能记下的都是属于你的。 但凡能写进这个教学 ppt 的知识点，没有一个是多余的，无用的。 你想要融会贯通，这个 ppt 里的每一个字都要写进你的笔记本里。 如果你连这点要求都做不到，那么很抱歉，你走马观花时的学习不会对你有任何的帮助，这些知识也终究只能存在于这个教学视频里，和你无缘无份。 基础知识不死记硬背，就不能灵活运用。 我们看一下我们本套教程的教学大纲啊。第一点呢，就是我们的这一个初中知识的回忆啊，代数和三角函数啊，我们主要讲一下代数的基本形式和公式变化 啊，还有这一个三角函数的公司，以便于我们日后求解这一个方程。第二点呢，是建立学基础，主要 要包含利利聚利、偶平面、利息约束和约束返利空间、利息重心啊这一个模块，我们会重点的详尽的介绍。 第三呢是字典的运动啊，主要包括速度和加速度，匀速直线运动，速度合成和相对速度，匀加速运动，落体运动，抛物线运动，弧度法和角速度，匀速圆周运动。 第四点，机械动力学，我们主要学一下运动的三大定律，摩擦 动量与冲量，动量的守恒，碰撞功与功率，杠杆与 滑轮，机械能，惯性力。第五点，缸体沥血 啊，主要学习啊，钢铁的运动转动，万量钢铁的转动方程，钢铁的平动方程。

那么要做受力分析，也是说工程受力分析的模型就是受力图，那么做受力图呢，我们必须要把约束的力的描述弄清楚 啊，比如说固定角质做，活动角质做啊，构建和构建之间的这种消定的约束，还有固定单约束，那么如何把这个啊，这些约束的力正确的描述出来 啊？我们在后面的这个呃习题里面我们会介绍这些啊，跟大家介绍一下这个约束力的描述。好，那下面我们看一个例子， 这个例子呢是 ab 杆尖啊， bc 杆尖，还有 e、 d 杆尖三个杆尖，这三个杆 间呢都是通过这个消钉啊，三个消钉连接在一起，那么有一个外力作用，然后呢下面有一个支撑， 下面有个支撑啊，大家要注意，只要是这个题目里面没有告诉大家摩擦系数，我们都看的是光滑的支撑 啊，所以有的人画画受力图的时候，这个地方画摩擦力，那是不对的，是吧？那么另外的话，只要题目里面没有告诉构建的这个重力，那么就认为这个重力跟他的外力相比较是个小量，胡六不计，那么这些构建呢，我们就都成为 啊无重构件啊，周称为无重构件，用重力跟它的外力相比较是个小量嘛，你可以可以忽略不计。 那么做受力做受力图，首先我们对整整体系统进行分析，那么这里的整体系统就是这三根杆件外部约束是光滑的支撑，这个光滑支撑的约束， 那么他的约束就是限制这个物体不向着这个光滑支撑方向移动。