第01章 绪论
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第01章 绪论
■ 过程系统仿真 奥伦定义：仿真是一种基于模型的活动。通过对模型的试验以达到 研究系统的目的，或用模型对系统进行试验研究的过程。
“系统、模型、仿真”三者之间有着密切的关系。系统是研究的对 象，模型是系统的抽象，是仿真的桥梁，试验是仿真的手段。
2020年3月30日星期一
Process System Principle
A
B
B
（d）反馈连接 图1-2 单元的连接方式（2）
A
B
C
D
E
图1-3 复杂系统
2020年3月30日星期一
Process System Principle
7
过程系统概念
过程系统
根据输出的时间行为分类： 基于系统输出量随时间的变化关系，可分为： ① 连续系统； ② 间歇系统； ③ 拟连续系统。
2020年3月30日星期一
Process System Principle
返 回18
Process System Principle
16
实际系统 数学建模与形式化
图1-7 系统仿真的一般过程
修改数学模型
仿真建模
修改仿真模型
程序设计
程序修改
模型运行
Y
合理
N
N
程序问题
Y N
仿真模型
Y 数学模型
仿真实验
仿真结果处理
课程研究内容及方法
结论
《化工原理》是一门应用性课程，通过各有关过程的研究回答工业 应用中提出的问题：
12
课程研究内容及方法
研究内容
基础理论： 1、动量传递过程（单相或多相流动）---- 动量传递理论（速度） 2、热量传递过程 ---- 热量传递理论（温度） 3、物质传递过程 ---- 质量传递理论（浓度） 单元操作： 1、动量传递过程：流体输送、沉降、过滤等； 2、热量传递过程：加热、冷却和蒸发等； 3、物质传递过程：吸收、精馏、萃取、干燥等。
01第一章 绪论 《流体力学(第4版)》罗惕乾(电子课件)
体积弹性模量定义为产生单位相对体积变化所需的压强增高：
E dp dv v
其中E为体积弹性模量，v为流体体积，负号是因为当受压时dp>0体 积减小dv<0，考虑到一定质量的流体 m=ρv = 常数, 其密度与体积成 反比:
dv vd 0, 即 dv d v
体积弹性模量可写为： E ddp(N /mddp2)
dt
d
dt
其中比例系数μ是反映粘性大小的物性参数，称为流体的粘性系数或粘度。
考虑如上图的流体元变形，因为Δ=（u+du)dt-udt=dudt,
又Δ= dytgdθ=dydθ，所以单位时间内的角变形 d等于速度梯度
dt
dd。uy
从而得到著名的牛顿粘性公式：
du
dy
其中τ的单位是帕：N/m2，流体粘性系数μ的单位是：N.s/m2
(3)表面张力σ（N/m) 液体表面由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向
产生的拉力, 单位长度上的这种拉力称为表面拉力。
2、毛细现象
(1)内聚力，附着力
液体分子间相互制约，形成一体的吸引力。
(2)毛细压强
由表面张力引起的附加压强称为毛细压强
3.毛细管中液体的上升或下降高度
d cos( ) 1 d 2hg
慢的趋势，而快层对慢层有向前的牵扯使其有变快的趋势
Δ
u+du τ
dy
d
u
t
t+dt
流体相邻层间存在着抵抗层间相互错动的趋势，这一特性称为流
体的粘性，层间的这一抵抗力即摩擦力或剪切力，单位面积上的剪
切力称为剪切应力τ
牛顿提出，流体内部的剪切力τ与流体的角变形率 成d正比（注
意对于固体而言，τ 与θ 成正比）
E dp dv v
其中E为体积弹性模量，v为流体体积，负号是因为当受压时dp>0体 积减小dv<0，考虑到一定质量的流体 m=ρv = 常数, 其密度与体积成 反比:
dv vd 0, 即 dv d v
体积弹性模量可写为： E ddp(N /mddp2)
dt
d
dt
其中比例系数μ是反映粘性大小的物性参数，称为流体的粘性系数或粘度。
考虑如上图的流体元变形，因为Δ=（u+du)dt-udt=dudt,
又Δ= dytgdθ=dydθ，所以单位时间内的角变形 d等于速度梯度
dt
dd。uy
从而得到著名的牛顿粘性公式：
du
dy
其中τ的单位是帕：N/m2，流体粘性系数μ的单位是：N.s/m2
(3)表面张力σ（N/m) 液体表面由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向
产生的拉力, 单位长度上的这种拉力称为表面拉力。
2、毛细现象
(1)内聚力，附着力
液体分子间相互制约，形成一体的吸引力。
(2)毛细压强
由表面张力引起的附加压强称为毛细压强
3.毛细管中液体的上升或下降高度
d cos( ) 1 d 2hg
慢的趋势，而快层对慢层有向前的牵扯使其有变快的趋势
Δ
u+du τ
dy
d
u
t
t+dt
流体相邻层间存在着抵抗层间相互错动的趋势，这一特性称为流
体的粘性，层间的这一抵抗力即摩擦力或剪切力，单位面积上的剪
切力称为剪切应力τ
牛顿提出，流体内部的剪切力τ与流体的角变形率 成d正比（注
意对于固体而言，τ 与θ 成正比）
流体力学2020_01_绪论-雨课堂
第一章绪论人类生活在一个被大气包围的星球上，而这颗星球表面的3/4又被广阔的海洋覆盖，我们的生活一刻也离不开流体。
流体力学在工业和日常生活中都有着广泛的应用，例如：飞行器、舰船、港口、石油平台、桥梁、水库、城市给排水管网、化工机械、动力设备、医疗设备等的设计需要流体力学；气象、海况和洪水的预报需要流体力学；大气、海洋、湖泊、河流和地下水中环境污染的防治也需要流体力学。
因此，掌握一定的流体力学知识和方法实在是有必要的。
本章内容提要：1）什么是流体？什么是流体力学？2）流体力学的研究方法；3）流体的主要物理性质；4）流体质点的概念和连续介质模型（或连续介质假定）。
连续介质假定是整个流体力学的基石之一，务必深入理解。
1.1 流体力学的研究对象和任务流体力学属于力学的一个重要分支，它是研究流体在各种力的作用下的平衡（静止）和运动规律的一门科学。
Fluid mechanics is the study of fluids either in motion (fluid dynamics) or at rest (fluid statics) and the subsequent effects of the fluid upon the boundaries, which may be either solid surfaces or interfaces with other fluid (Frank M. White).传统上，流体力学的研究对象包括液体（liquid）和气体（gas），二者统称为流体。
近年来，等离子体也被纳入流体力学的研究范畴，因此等离子体在某些情况下也被视为流体。
本书将要讨论的流体限于液体和气体。
此外，在流体力学研究中，通常从形态上将物体分为固体（solid）和流体（fluid）两类。
流体力学研究的是流体中大量分子的宏观运动规律，而不是具体的分子运动，属于宏观力学的范畴。
这一点在本章第3节中将具体讨论。
第1章 绪论(水文)
点： （1)水文现象的确定性规律； （2)水文现象的随机性规律； （3)水文现象的地区性规律。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
社会医学 01第一章 绪论(卢祖洵)
和健康的关系及其相互作用规律的研究，并且
深入到公共卫生及临床医学等领域。各国社会
医学的发展的特点主要体现在实践方面。
三、 我国社会医学的发展
我国古代医学家早就注意到了环境及精 神因素对健康的影响，现存最早的医书《黄 帝内经》中就有气候改变、饮食起居及精神 因素等与疾病有关的论点。西周初期我国就 建立了社会医事组织。汉朝设立了为贫民看 病的机构。南宋元嘉20年（公元443年）设 “医学”，臵太医博士及助教，是我国最早 设臵的医学学校。
• 81年同济在全国率先开课 • 84、85、86年连续三期全国社会医学高师班 • 85年《医学百科全书》设“社会医学与卫生 管理学”分 册 • 国务院学位委员会设“社会医学与卫生事 业管理”学科（学位） • 95年上海医科大学设第一个博士点 • 近10年来，社会医学是高等医药院校及中等 卫生学校各专业各层次学生及卫生管理干 部培训的选修课或必修课
第二节 社会医学与相关学科的关系
社会医学作为一门新兴学科，逐渐形成 了自己特定的研究内容、基本理论和研究方 法。然而，相互渗透和相互交叉是学科发展 的重要特点，社会医学作为一门交叉科学， 必然与许多学科之间互相关联，诸如与基础 医学、临床医学、预防医学，以及社会学、 卫生管理学、医学伦理学、卫生经济学、医 学社会学、医学心理学等学科均有密切关系。
近代西洋医学从19世纪传入中国。 1910年东北鼠疫流行，伍连德医师在山 海关设立检疫所实行卫生检疫，这是我国自 己举办的卫生防疫机构。1905年清政府在警 政部警保司下设卫生科，次年改属内政部， 第三年改称卫生司，是我国最早建立的中央 卫生行政机构。1898年（光绪二十四年）上 海公共租界工商部卫生处是我国最早成立的 地方卫生行政机构。
运作、实施 解决问题 卫生管理学 两者是姊妹学科或一个学科：社会医学与卫生管理 系（学位点） 国外：health policy an学(community medicine)
深入到公共卫生及临床医学等领域。各国社会
医学的发展的特点主要体现在实践方面。
三、 我国社会医学的发展
我国古代医学家早就注意到了环境及精 神因素对健康的影响，现存最早的医书《黄 帝内经》中就有气候改变、饮食起居及精神 因素等与疾病有关的论点。西周初期我国就 建立了社会医事组织。汉朝设立了为贫民看 病的机构。南宋元嘉20年（公元443年）设 “医学”，臵太医博士及助教，是我国最早 设臵的医学学校。
• 81年同济在全国率先开课 • 84、85、86年连续三期全国社会医学高师班 • 85年《医学百科全书》设“社会医学与卫生 管理学”分 册 • 国务院学位委员会设“社会医学与卫生事 业管理”学科（学位） • 95年上海医科大学设第一个博士点 • 近10年来，社会医学是高等医药院校及中等 卫生学校各专业各层次学生及卫生管理干 部培训的选修课或必修课
第二节 社会医学与相关学科的关系
社会医学作为一门新兴学科，逐渐形成 了自己特定的研究内容、基本理论和研究方 法。然而，相互渗透和相互交叉是学科发展 的重要特点，社会医学作为一门交叉科学， 必然与许多学科之间互相关联，诸如与基础 医学、临床医学、预防医学，以及社会学、 卫生管理学、医学伦理学、卫生经济学、医 学社会学、医学心理学等学科均有密切关系。
近代西洋医学从19世纪传入中国。 1910年东北鼠疫流行，伍连德医师在山 海关设立检疫所实行卫生检疫，这是我国自 己举办的卫生防疫机构。1905年清政府在警 政部警保司下设卫生科，次年改属内政部， 第三年改称卫生司，是我国最早建立的中央 卫生行政机构。1898年（光绪二十四年）上 海公共租界工商部卫生处是我国最早成立的 地方卫生行政机构。
运作、实施 解决问题 卫生管理学 两者是姊妹学科或一个学科：社会医学与卫生管理 系（学位点） 国外：health policy an学(community medicine)
产业经济学：原理及案例(第六版)第01章 绪论
21
第四节 产业经济学的研究方法
系统方法 自组织理论方法 系统动力学方法 投入产出分析法
22
一、系统方法
系统方法是将对象视为一个系统，着重 考察对象与环境的关系、对象与内部构 成部分的关系以及对象内部分与部分的 关系，从而达到最优地处理问题的目的 的一种现代科学方法。
23
一、系统方法
国民经济是由各产业部门构成的系统；产业又 是由各个细分的产业构成的系统；细分的产业 又是由各个企业构成的系统。 从更高层次上寻求出路
将石油化工、汽车、 家电和电子工业确定 为重点发展的主导产 业，先后制定了《机 械工业振兴临时措施 法》、《电子工业振 兴临时措施法》等法 规，对重化工业、电 子工业的加快发展起 极大的促进作用，使 日本经济进入高速增 长期.
将高级机械、电子产 品和电子计算机等附 加价值高的高技术产 业作为重点发展产业， 加以重点扶植，促进 了日本产业结构的高 度化。
亚当·斯密（Adam Smith,1723--1790） 1776年发表《国富 论》，创立了古典 经济学，即微观经 济学 Microeconomics。
微观经济 分析
宏观经济 分析
?
凯恩斯(John Maynard Keynes,1883-1946) 1936年发表 了《就业、利息和 货币通论》，创立 了现代宏观经济学 Macroeconomics。
20
第三节 产业经济学的研究意义
二、研究产业经济学，为产业结构的优化、产
业的合理布局、提高产业竞争力提供理论指导 经济发展中规模、结构、质量、效益的关系， 一直是摆在经济学家面前的难题； 各地区协调发展，构建合谐社会是经济学家面 对的新课题； 提升产业竞争力，实现产业比较优势向竞争优 势的转变，是经济学研究的永恒主题。
第四节 产业经济学的研究方法
系统方法 自组织理论方法 系统动力学方法 投入产出分析法
22
一、系统方法
系统方法是将对象视为一个系统，着重 考察对象与环境的关系、对象与内部构 成部分的关系以及对象内部分与部分的 关系，从而达到最优地处理问题的目的 的一种现代科学方法。
23
一、系统方法
国民经济是由各产业部门构成的系统；产业又 是由各个细分的产业构成的系统；细分的产业 又是由各个企业构成的系统。 从更高层次上寻求出路
将石油化工、汽车、 家电和电子工业确定 为重点发展的主导产 业，先后制定了《机 械工业振兴临时措施 法》、《电子工业振 兴临时措施法》等法 规，对重化工业、电 子工业的加快发展起 极大的促进作用，使 日本经济进入高速增 长期.
将高级机械、电子产 品和电子计算机等附 加价值高的高技术产 业作为重点发展产业， 加以重点扶植，促进 了日本产业结构的高 度化。
亚当·斯密（Adam Smith,1723--1790） 1776年发表《国富 论》，创立了古典 经济学，即微观经 济学 Microeconomics。
微观经济 分析
宏观经济 分析
?
凯恩斯(John Maynard Keynes,1883-1946) 1936年发表 了《就业、利息和 货币通论》，创立 了现代宏观经济学 Macroeconomics。
20
第三节 产业经济学的研究意义
二、研究产业经济学，为产业结构的优化、产
业的合理布局、提高产业竞争力提供理论指导 经济发展中规模、结构、质量、效益的关系， 一直是摆在经济学家面前的难题； 各地区协调发展，构建合谐社会是经济学家面 对的新课题； 提升产业竞争力，实现产业比较优势向竞争优 势的转变，是经济学研究的永恒主题。
第01章 绪论 (《程序设计基础(第3版)(C语言)》(王红梅著 清华大学出版社出版)
3
1.1 程序、程序设计与程序设计语言
什么是程序？什么是程序设计？
程序：能够实现特定功能的指令序列的集合，这些指令序列描述了计算
机求解某一问题的工作步骤。
程
序
设
程序设计：给出解决特定问题的程序的过程，是软件构造活动中的重要
计 基
础
组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程
（ 第
…
二进制编码 01010011 00110110 10001100 …
编译
程 序 设 计 基 础 （ 第 版 ） 清 华 大 学 出 版 社
Page 14
3
1.1 程序、程序设计与程序设计语言
3
程序设计语言的发展
助记符 MOV ADD SHL
…
推动力：抽象的更高要求，程序设计思想的更好支持
程
序
设
计
程
序
设
不同的程序设计语言对于标识符的构成遵循不同的规则，C语言中标识
计 基 础
（
பைடு நூலகம்
符的构成规则如下：
第
版
（1）以字母（大写或小写）或下划线“_”开始；
）
清
（2）由字母（大/小写）、下划线“_”或数字（0～9）组成；
华 大 学
出
（3）大写字母和小写字母代表不同的标识符。
版 社
A，P_o，P－o，from，_123，temp，int，6day，program, ok?
Page 10
3
1.1 程序、程序设计与程序设计语言
为什么要写程序？程序有什么用呢？
有问题需要解决的人
问题是丰富多彩的 人具有思维
可以解决问题的计算机
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3、各向同性假设：各个方向上 的力学性能（参数）完全相同
（Isotropic Materials）
—不同方向上具有 相同的宏观力学性能， y 诸如：弹性常数、强 度指标、韧性指标等 等。
y x
x
各向异性材料（Anisotropic Materials）
—不同方向上具有 不同的宏观力学性能， 诸如：弹性常数、强 度指标、韧性指标等 等。
第01章 绪论
入门
数学
物理学
理论力学
其他
材料力学
土 木 工
土 木 工
结
弹
机
机
构
性
械
械
其
程
程
力
力
零
原
他
材 料
结 构
学
学
件
理
第一节 引言 第二节 变形固体的基本假设 第三节 外力、内力、应力与应力状态 第四节 线应变与切应变 第五节 杆件的内力分量与变形的基本形式
第一节 引 言
构件:组成机械和结构的元件 力学模型： 杆 （bar） 杆:纵向(长度方向)尺寸远比横向(垂 直于长度方向)尺寸要大得多的构件
在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上
覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明 的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的 半透明的下层PTFE声学吊顶。
一强 度
二 Strength
三
宝成铁路石亭江大桥
关于强度失效的一个真实事故
例一 哥伦比亚号 灾难的原因： 一块泡沫材料 撞击了航天飞 机表面的绝热 层
Stability(稳定性)
杆件在外力作用下保持原有的 直线平衡位置的能力
§2变形固体的基本假设
Basic assumption about deformed body
1、连续性假设
（Continuity）
球墨铸铁的
显微组织
2、均匀性（Homogeneity）假设： 各处的力学性能完全相同
普通钢材的显微组织 优质钢材的显微组织
永远的哥伦比亚号
人民网5月15日讯 负责调查美国“哥伦比亚”号返航途中解体之迷 的科研人员近日发现，在这架“20岁”的航天飞 机今年1月16日升空过程中，突然撞击其左翼的
泡沫绝缘材料“体重虽轻，但威力巨大”，堪
称是“击落哥伦比亚号”的罪魁祸首。当这块泡 沫材料击中航天飞机左翼时，其速度将近每小时 900多公里.专家表示，这块从机身下面主燃料箱 上脱落的轻质泡沫材料对航天飞机左翼的撞击力
y Ey Ey
y x Ex
x
Ex
小变形假设
（Small deformation）
小变形的相对性
§3 外力、内力、应力与应力状态 The external force, The internal force and the stress
1、 The external force（外力）
施工过程中单体构件吊装重量世界最大，为860吨，河中跨拱肋吊 装最大重量480吨，居世界首位。
大桥建设中所使用的16根水平系杆索为“世界之最”：长760米、 直径0.18米、单根重量110吨，以及单根张拉吨位1700多吨，均为 “世界第一”。
是世界上钢结构桥梁建造中现场钢板焊接厚度最大的一座桥， 最厚的一处焊接点厚达0.1米。
20世纪40年代他科玛大桥灾难性破坏促进了对桥梁颤振的研 究 具有不利气动外型的大型桥梁在横风中可能发生以弯曲和扭转 运动的耦合为特征的颤振现象
高刚度的桥面结构
火箭的所有零 件都垂直立起 来组装、垂直 立起来测试、 垂直立起来整 体运输，被称 为“三垂”新 模式。
首次采用“三垂”模式
此次我国载人航天工程飞行试验发射过程中， 首次采用了世界上先进的发射技术，即“三垂 ”发 射模式：垂直测试、垂直运输和垂直发射。“三垂 ’模式能够最大限度地保持火箭和飞船的状态不变
，提高测试的可靠性和安全性。”
130加农炮 身 管
85反坦克炮
身
管
通信电缆/钢丝绳
汽车钢板弹簧
汽车钢板弹簧
刚度
构件在载荷作用下抵抗 变形的能力
Stability(稳定性
细长杆受压变弯
一端固定，一端自由 一端固定，一端铰支
……………………………………………
山西183吨超载货车压塌太原208国道桥
这辆压塌208国道公路桥的六轴货车，车货总重高达183.2吨， 超限运输比率为233.1%，实际载货量接近三个火车皮
强度： Strength
构件在载荷作用下抵抗破坏的 能力
二 刚度
Rigidity
钻床立柱的变形
他 科 玛 大 桥
为了保证构件能安全可靠地工作，要求它必须具有足够的承载能力
材料力学以“梁、杆”为主要研究对象（the main research objective in mechanics of materials include axially-loaded bars, shafts, beams, and columns)
工程中多为梁、杆结构
国家体育场工程为特级体育建筑，主体结构设计使用 年限100年，耐火等级为一级,抗震设防烈度8度,地下工 程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南 北长333米、东西宽294米，高69米。主体钢结构形成 整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢 结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下 三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混 凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部 完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐
高达1000公斤左右，结果造成机体表面隔热
保护层出现了大面积的松动或破损，最终导致
“哥伦比亚”号于在今年2月1日返航途中，因超 高温空气从上述“孔洞”入侵而不幸解体
爆炸，上演了一出七名宇航员全部遇难的太空
悲剧。
例二
前起落架锁 连杆安装螺 栓(销子)意 外断裂。
例三
地基 强度 不足 导致 上部 建筑 的倾 斜。
金茂大厦
高
层
楼高 420.5m
建 筑 与
共 88 层
大
型
桥
梁
曲轴疲劳失效示例
齿轮副损坏
“世界第一钢拱桥”可以用数字体现。今天通车 的卢浦大桥有让人骄傲的“十最”
世界上跨径最大的拱形桥，550米的跨度比排名第二的美国西弗吉 尼亚大桥长出32米。 世界上首座采用箱型拱结构的特大型拱桥，主拱截面世界最大，为 9米高、5米宽，建成后可通过5万吨级的轮船。