《工程力学》课程总论
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工程力学第2版课件
2)固定铰支座 约束限制了构件销孔端的随意移动，不限制构 件绕圆柱销这一点的转动。
中间铰和固定铰支座的约束力过铰链的中心，方向不确定。通 常用正交的分力FNx,FNy表示。
必须指出的是，当中间铰或固定铰约束的是二力构件时，其约
束力满足二力平衡条件，沿两约束力作用点的连线，方向是确定的 。
例如
例1-3 图示结构，分析AB、BC杆的受力。
工程力学 第2版 高职高专 ppt 课件
本课节小结
一、力的基本概念 1.力的定义 力是物体间相互的机械作用。
二、二力平衡公理与二力构件 二力构件—在二个力作用下处于平衡的构件一般称为二力构件 三、加减平衡力系公理与力的可传性原理
力的可传性原理 作用于刚体上某点的力，沿其作用线移动 ，不改变原力对刚体的作用效应。 四、平行四边形公理和三力构件
F2
FR
一点的两个力，可以合成一合力。合力是该 两力为邻边构成的平行四边形的对角线。
CA
F1
2.三力平衡汇交原理 构件在三个互不 F3 平行的力作用下处于平衡，这三个力的作
用线必共面且汇交于一点。
工程力学 第2版 高职高专 ppt 课件
3.三力构件 作用三个力处于平衡的构件称为三力构件。 三力构件三个力的作用线交于一点。若已知两个力的作用线
承面法线方向的运动 。
FN
活动铰支座的约束力过铰链 中心，垂直于支承面，一般按指
FN
向构件画出。用符号FN表示。
例1-5 图示钢架ABCD，试分析其受力。
F
F
B
C
B
C
A
D
A FAxFAy
D FND
课堂练习 分析判断图示构件的约束力画得是否正确? 并改正图中的错误。
中间铰和固定铰支座的约束力过铰链的中心，方向不确定。通 常用正交的分力FNx,FNy表示。
必须指出的是，当中间铰或固定铰约束的是二力构件时，其约
束力满足二力平衡条件，沿两约束力作用点的连线，方向是确定的 。
例如
例1-3 图示结构，分析AB、BC杆的受力。
工程力学 第2版 高职高专 ppt 课件
本课节小结
一、力的基本概念 1.力的定义 力是物体间相互的机械作用。
二、二力平衡公理与二力构件 二力构件—在二个力作用下处于平衡的构件一般称为二力构件 三、加减平衡力系公理与力的可传性原理
力的可传性原理 作用于刚体上某点的力，沿其作用线移动 ，不改变原力对刚体的作用效应。 四、平行四边形公理和三力构件
F2
FR
一点的两个力，可以合成一合力。合力是该 两力为邻边构成的平行四边形的对角线。
CA
F1
2.三力平衡汇交原理 构件在三个互不 F3 平行的力作用下处于平衡，这三个力的作
用线必共面且汇交于一点。
工程力学 第2版 高职高专 ppt 课件
3.三力构件 作用三个力处于平衡的构件称为三力构件。 三力构件三个力的作用线交于一点。若已知两个力的作用线
承面法线方向的运动 。
FN
活动铰支座的约束力过铰链 中心，垂直于支承面，一般按指
FN
向构件画出。用符号FN表示。
例1-5 图示钢架ABCD，试分析其受力。
F
F
B
C
B
C
A
D
A FAxFAy
D FND
课堂练习 分析判断图示构件的约束力画得是否正确? 并改正图中的错误。
《工程力学课程总论》PPT课件
建筑精选课件
19
器航 空 航 天
Space Shuttle Discovery 建筑精选课件
升美 空国
发 现 号 航 天 飞 机
20
海洋石油钻井平台
建筑精选课件
21
大型水利工程设施
长江三峡工程
建筑精选课件
22
人类的灾难
对工程中不满足强度、刚度、稳定性而发生失效 的构件给工农业生产造成巨大的损失，例子不胜 枚举。
桥面结构
建筑精选课件
11
桥高
梁层
建
筑
桥墩
与
大
型
建筑精选课件
12
高速列车
建筑精选课件
13
车头
建筑精选课件
14
车身
建筑精选课件
15
民用航空飞机
建筑精选课件
16
机军 用 飞
苏－27战斗机
建筑精选课件
17
机军 用 飞
幻影－2000 战斗机
建筑精选课件
18
机军 用 飞F－16战斗机 Nhomakorabea建筑精选课件
工程力学
建筑精选课件
1
工程力学课程绪论
工程与工程力学 工程力学的任务
工程力学研究对象 工程力学研究模型 工程力学研究方法
建筑精选课件
2
工程与工程力学
建筑精选课件
3
都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256～前251年。
建筑精选课件
4
赵州桥(安济桥)
32
赛车结构
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？
建筑精选课件
33
日常生活中的工程力学问题
工程力学课程总论PPT课件学习资料
工程力学研究模型
模 型 实际物体的合理抽象与简化; 实际工作状态的合理抽象与简化; 实际问题的合理抽象与简化。
研 究飞机的 运动轨迹时，飞 机可视为质点。
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点；但研究卫星姿态控制时，则不能视为质点。
工作状态的模型－刚体与变形体 研究运动时忽略极小的变形－刚体; 研究物体的变形和内部受力规律时，则必须考虑变形－变形体。
：“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中遇难（2003年）
一块轻质泡沫材料 撞击了航 天飞机表面的动到正常运行所需的时间以及所需经历的转数。 已知转台的质量及其分布，当驱动器到达正常运行所需角速度时，驱动马达的功率如何确定?
爆破时烟囱怎样倒塌
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？
赛车结构
日常生活中的工程力学问题
日常生活中的工程力学问题
工程力学的任务
1.研究物体在外力作用下的机械运动以及构件的强度、刚度和稳定性，使构件既安全又经济实用的科学。 2.总结工程中的有关力学理论和经验为了工程应用服务而撰写的经典力学知识，是培养学生工程技术素质的专业基础课程。
实验方法 －具体设计的实验验证
飞机静载试验
－现代计算技术与计算机应用。
计算机方法
汽车碰撞
碰撞时气囊与人的相互作用
战斗机的振动模态分析
飞鸟与空中客车机翼相撞
运动中的乒乓球尾流
人造骨骼
轮胎与轮毂
天文望远镜桁架
“ 工程力学走过了从工 程设计的辅助手段到中 心主要手段，不是唱配 角而是唱主角了” 钱学森 1997年9月
问题模型 - 视所研究的问题性质而定
例如，船舶设计中，船体各部分涉及的问题一般各不相同。但在总体设计中可将巨浪中的船体视为两个浪峰上的梁。
模 型 实际物体的合理抽象与简化; 实际工作状态的合理抽象与简化; 实际问题的合理抽象与简化。
研 究飞机的 运动轨迹时，飞 机可视为质点。
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点；但研究卫星姿态控制时，则不能视为质点。
工作状态的模型－刚体与变形体 研究运动时忽略极小的变形－刚体; 研究物体的变形和内部受力规律时，则必须考虑变形－变形体。
：“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中遇难（2003年）
一块轻质泡沫材料 撞击了航 天飞机表面的动到正常运行所需的时间以及所需经历的转数。 已知转台的质量及其分布，当驱动器到达正常运行所需角速度时，驱动马达的功率如何确定?
爆破时烟囱怎样倒塌
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？
赛车结构
日常生活中的工程力学问题
日常生活中的工程力学问题
工程力学的任务
1.研究物体在外力作用下的机械运动以及构件的强度、刚度和稳定性，使构件既安全又经济实用的科学。 2.总结工程中的有关力学理论和经验为了工程应用服务而撰写的经典力学知识，是培养学生工程技术素质的专业基础课程。
实验方法 －具体设计的实验验证
飞机静载试验
－现代计算技术与计算机应用。
计算机方法
汽车碰撞
碰撞时气囊与人的相互作用
战斗机的振动模态分析
飞鸟与空中客车机翼相撞
运动中的乒乓球尾流
人造骨骼
轮胎与轮毂
天文望远镜桁架
“ 工程力学走过了从工 程设计的辅助手段到中 心主要手段，不是唱配 角而是唱主角了” 钱学森 1997年9月
问题模型 - 视所研究的问题性质而定
例如，船舶设计中，船体各部分涉及的问题一般各不相同。但在总体设计中可将巨浪中的船体视为两个浪峰上的梁。
0工程力学课程总论
工程力学研究方法
理论分析方法
－ 20 世 纪 初 ， 探 索 新 设 计 、 新结构。
实验方法 －具体设计的实验验证
大型结构实验室
飞机静载试验
计算机方法
－现代计算技术与 计算机应用。
汽车碰撞
碰撞时气囊与人的相互作用
战斗机的振动模态分析
飞鸟与空中客车机翼相撞
运动中的乒乓球尾流
工程力学课程总论
工程与工程力学 面向21世纪的工程力学课程 工程力学研究对象 工程力学研究模型 工程力学研究方法
工程与工程力学
桥梁设计: 选择桥梁的类型（按受力方式） 力分析: 静力学分析 动力学及振动分析 应力分析及尺寸设计 强度、刚度、稳定性校核
梁式桥
洛阳桥，福建泉州，宋1053-1059
• 20世纪以前,在力学知识的积累、 应用和完善的基础上，逐渐形 成和发展起来的蒸汽机、内燃 机、铁路、桥梁、舰船、兵器 等大型工业推动了近代科学技 术和社会的进步。
大型水利工程设施
长江三峡工程
胡弗水坝
高速公路直道与弯道的连接
• 20世纪中，一些高科技及 其在各工业领域的应用与 力学特别是工程力学的指 导密不可分。
赛车结构
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后 大？
–日常生活中的工程力学问题
面向21世纪的 工程力学课程
• 经典内容更加简练
• 引进新的科学技术成果，内容更加丰富
– 新材料－复合材料、聚合物等； – 新概念－失效、寿命等； – 新理论－损伤、混沌等； – 新方法－数值方法、工程力学建模方法。
学科内的综合与学科间的交叉将更加强烈 力学课程的贯通、渗透与综合。 学科间的交叉。
怎样在不同的 时间间隔内通过 测量目标与雷达 之间的距离和雷 达方位角才能准 确地测定目标的 速度和加速度
工程力学课程总结
工程力学课程总结工程力学作为理工科专业基础课程，对于培养学生的科学素养和解决实际工程问题具有重要意义。
本文将对工程力学课程进行全面的总结，梳理课程核心知识点，以帮助读者更好地掌握这门学科。
一、课程概述工程力学课程主要包括静力学、动力学和材料力学三个部分。
静力学研究在平衡状态下的物体受力情况，动力学研究物体运动与受力之间的关系，而材料力学则关注物体在受力作用下的变形与破坏规律。
二、核心知识点1.静力学（1）力的分解与合成：掌握力的分解与合成方法，能够解决复杂受力问题。
（2）受力分析：学会对物体进行受力分析，确定受力大小、方向和作用点。
（3）平衡方程：了解平衡方程的推导过程，熟练运用平衡方程解决静力学问题。
2.动力学（1）牛顿运动定律：掌握牛顿运动定律的基本原理，能够运用其解决实际问题。
（2）运动方程：了解运动方程的建立过程，能够求解物体在受力作用下的运动规律。
（3）动量定理与动量守恒：理解动量定理和动量守恒定律，并能应用于碰撞、爆炸等实际问题。
3.材料力学（1）应力与应变：掌握应力与应变的概念，了解其计算方法。
（2）弹性力学：了解弹性力学的基本理论，能够求解弹性体的受力与变形问题。
（3）强度理论与破坏准则：了解材料的强度理论和破坏准则，能够预测材料的破坏行为。
三、课程总结通过学习工程力学课程，我们掌握了以下技能：1.能够对物体进行受力分析，解决静力学问题。
2.能够运用牛顿运动定律和运动方程解决动力学问题。
3.能够求解弹性体的受力与变形问题，预测材料的破坏行为。
4.提高了解决实际工程问题的能力，为后续专业课程学习打下坚实基础。
工程力学-总论
工程力学
工程力学总论
工程力学课程的分析方法
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工程力学课程的分析方法
两种不同的理论分析方法 工程力学的实验分析方法 计算机分析方法
工程力学课程的分析方法
两种不同的理论分析方法
工程力学课程的分析方法
பைடு நூலகம்
工程力学中的“工程静力学” 工程力学中的“工程静力学”与“材料力学” 材料力学” 两部分，由于所研究的问题各不相同，分析方法 也因此而异。
工程力学课程内容 及其在工程设计中的作用
强度失效是指构件在外力作用下发生不可 强度失效是指构件在外力作用下发生不可 恢复的塑性变形或发生断裂。 刚度失效是指构件在外力作用下产生过量 刚度失效是指构件在外力作用下产生过量 的弹性变形。 稳定失效是指构件在某种外力（例如轴向 稳定失效是指构件在某种外力（例如轴向 压力）作用下，其平衡形式发生突然转变。
工程力学课程内容 及其在工程设计中的作用
为了完成常规的工程设计任务，需要进行以 下几方面的工作： 分析并确定构件所受各种外力的大小和方向。 研究在外力作用下构件的内部受力、变形和 失效的规律。 提出保证构件具有足够强度、刚度和稳定性 的设计准则与设计方法。 工程力学课程就是讲授完成这些工作所必需 的基础知识。
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
测量变形的传感器
硬塑料的物性关系曲线
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
飞机静载试验
工程力学课程的分析方法
工程力学的研究模型
工程力学课程总论
§1 工程力学课程内容及其作用
工程力学是既与工程又与力学密切相关的科学 涉及的领域相当广泛
包括：机械、建筑、材料、桥梁、水利、电子、 道路、运载工具等各种工业领域
还涉及：生物、国防、体育运动、气象、核能、 计算机技术等现代科学技术领域
《工程力学》
Bengbu college . The Department of Mechanical and Electronical Engineering .w.p_chen
工程力学中,在不同情况下的研究对象简化不同 在“工程静力学”中——刚体
——认为构件不会变形或变形可以被忽略
在“材料力学”中——变形体 ——认为所有构件在力的作用下都会发生变形
《工程力学》
Bengbu college . The Department of Mechanical and Electronical Engineering .w.p_chen
三、工程力学的学习方法 工程力学 ——解决实际问题和解习题的方法一个样！ ——解决简单问题和复杂问题的思路一个样！ ——解决生活问题和高科技问题的理论一个样！ 因此： 注重书本学习和课后动手练习并重！ 独立、自主、刻苦、努力—完成作业 抄袭作业 = 补考候选
体育运动
棒球击球
赛车结构
vC
ω
《工程力学》
Bengbu college . The Department of Mechanical and Electronical Engineering .w.p_chen
§1 工程力学课程内容及其作用
几个概念：
工程构件：泛指机器零、部件、房屋结构元件等 失效（破坏）：构件在外力作用下丧失正常功能 失效的种类：强度失效、刚度失效和稳定失效 强度失效—构件在外力作用下发生不可恢复的塑性 变形或断裂 刚度失效—构件在外力作用下产生过量的弹性变形 稳定失效—构件在某种外力促作用下，其平衡形式 发生突变
(完整word版)工程力学教案
《工程力学》教案2016～2017学年第2 学期学院名称：机械学院授课专业：16级机械全部专业14五年机械全部专业课程名称：工程力学主讲教师：***山东凯文科技职业学院教务处制备注：一、教案和讲稿的区别1．讲稿，所承载的是知识信息。
教案，所承载的是课堂教学的组织管理信息。
2．讲稿的思路形成，受教学过程的知识逻辑支配，而教案的思路形成，受教学过程的管理逻辑支配。
3．讲稿与教案，二者是决定与被决定的关系。
4．在内容上，讲稿涉及的是知识性和能力开发项目，教案涉及的是组织性项目。
5．在表现形式上，讲稿篇幅较长，是课程教学内容和教师个人观点的浓缩或延伸；教案篇幅较短。
二、教学反思所谓教学反思，是指教师对教育教学实践的再认识、再思考，并以此来总结经验教训，进一步提高教育教学水平。
教学反思一直以来是教师提高个人业务水平的一种有效手段，教育上有成就的大家一直非常重视之。
现在很多教师会从自己的教育实践中来反观自己的得失，通过教育案例、教育故事、或教育心得等来提高教学反思的质量。
山东凯文科技职业学院教案首页山东凯文科技职业学院课时教案山东凯文科技职业学院教案附页质点是指具有一定质量而形状与大小可以忽略不计的物体。
4.力系的概念力系是指作用于物体上的一群力。
5.平衡的概念平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或做匀速直线运动。
静力学公理公理一二力平衡公理公理二加减平衡力系公理推论1力的可传性原理公理三力的平行四边形法则推论2三力平衡汇交定理公理四作用与反作用公理在讲公理的过程中涉及到学生高中物理中的部分知识要加以联系，并在讲解的过程中进行推论证明。
40min力的投影1.力在直角坐标轴上的投影2.合力投影定理引导学生通过观察图推导出：cossinxyF FF Fαα==引导学生总结出合力投影定理：121....nx x x nx ixiR F F F F==++=∑121...ny y y ny iyiR F F F Y==+++=∑25min小结静力学是研究物体的平衡问题的科学。
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上海南浦大桥
11/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
➢1999年1月4日18时50分，重庆市綦江县彩虹桥发生整体垮 塌，造成40人死亡，14人受伤，直接经济损失631万元。 ➢事故经过：30余名群众正行走于彩虹桥上，另有22名驻綦武 警战士进行训练，由西向东列队跑步至桥上约三分之二处时， 整座大桥突然垮塌。
20/47
工程与工程力学——核反应堆压力容器
核反应产生大量热量和气 体，容器产生怎样的变形？ 变形对反应堆的运行产生 什么影响？ 容器的壁厚如何选择才能 确保反应堆安全运行？
21/47
工程与工程力学——计算机硬盘驱动器
✓ 给定角加速度，从启动到正 常运行所需的时间以及转数。 ✓ 已知转台的质量及其分布， 当驱动器到达正常运行时，驱动 马达的功率如何确定?
垮塌前的大桥
垮塌后的大桥
12/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
法庭以外的问题： ➢力学素质的重要性 ➢从简单力学问题到高等力学问题
✓简单力学问题：队伍过桥时不能齐步走 ✓高等力学问题：
冲击载荷的概念：人跑步时脚上的力量有多大 损伤累积与结构寿命：与跑步的次数有关
13/47
工程与工程力学——高速公路
4/47
工程力学课程总论
➢工程与工程力学 ➢工程力学的研究内容与模型 ➢工程力学的分析方法
5/47
工程与工程力学
20世纪以前，推动近代 科学技术与社会进步的蒸汽机、 内燃机、铁路、桥梁、船舶、 兵器等，都是在力学知识的累 积、应用和完善的基础上逐渐 形成和发展起来的。
6/47
工程与工程力学
20世纪产生的诸多高新技术，如高层建筑、大 跨度悬索桥、海洋平台、航空航天器、机器人、高 速列车以及大型水利工程等许多重要工程更是在工 程力学指导下得以实现，并不断发展完善的。
第1篇 静力学（1第4学2章时力）系的简化
第3第章4章工程材构料件力的学静的力基学本平概衡念问题 第5章 杆件的内力图
第2篇 材料力学（2第4学6章时拉）压杆件的应力变形分析与强度设计
第7章 梁的强度问题 第8章 梁的位移分析与刚度设计
习题（6学时）
复习（3学时）
3/47
工程力学课程总论
➢工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程 技术学科； ➢作为高等工科学校的一门课程，工程力学只是其 中最基础的部分； ➢涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要 经典内容； ➢工程力学课程不仅与力学密切相关，而且紧密联 系于广泛的工程实际。
➢自然界及工程技术过程都包含机械运动； ➢工程力学是研究自然界及各种工程中机械运动最普遍、 最基本的规律，以指导人们认识自然界，科学地从事工程 技术工作。 ➢工程力学研究两大类机械运动：
✓研究物体的运动，研究力和运动之间的关系； ✓研究物体的变形，研究力与变形之间的关系。
27/47
工程力学的研究内容与模型
14/47
工程与工程力学——飞机
疲劳 引起的破坏
15/47
工程与工程力学——海洋钻井平台
16/47
工程与工程力学——航天器
我国长征火箭家族
航天飞机17/47来自程与工程力学——高速列车18/47
工程与工程力学——大型水利工程设施
长江三峡工程
19/47
工程与工程力学
20世纪产生的另一些高新技术，如核反应 堆工程、电子工程、计算机工程等，虽然是在 其他学科指导下产生和发展起来的，但也都对 工程力学提出了各式各样、大大小小的问题。
7/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
浦江两岸
8/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
金茂大厦
高420.5m 共 88 层
金茂大厦中庭
荣获2001年“ 美国建 筑师学会室内建筑奖 ”
9/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
桥面结构
缆索与立柱
桥墩
10/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
22/47
工程与工程力学——雷达确定目标方位
➢在不同的时间间隔内，通 过测量目标与雷达之间的距 离和雷达方位角，怎样准确 测定目标的速度和加速度。
23/47
工程与工程力学——舰载飞机起飞
✓ 若已知推力和跑道可能 长度，则需要多大的初速 度和时间间隔才能达到飞 离甲板时的速度。 ✓ 若已知初速度、一定的 时间间隔后飞离甲板时的 速度，则需要弹射器施加 多大推力，或者确定需要 多长的跑道。
30/47
工程力学的研究内容与模型
——分析模型
工作状态的模型——刚体与变形体 研究运动时忽略极小的变形——刚体; 研究物体的变形和内部受力规律时，必须考 虑变形——变形体。
31/47
工程力学的研究内容与模型
——分析模型
研究塔吊不致倾倒，确定所需配重 ——刚体
对于塔吊和组成塔吊的每一根杆件 ——变形体
物体模型－－质点与质点系
当所研究物体的运动范围远远超过其本身的几何尺 度时，物体的形状和大小对运动的影响很小，可将其 抽象为只有质量而无体积的“质点”。 由若干质点组成的系统，称为质点系。
29/47
工程力学的研究内容与模型
——分析模型
例如：研究卫星运 动轨道时,卫星可 视为质点；但研究 卫星姿态控制时， 则不能视为质点。
课程目的
➢工程力学是工科专业技术基础主要课程， 兼有基础理论和应用技术双重性质 ➢培养学生的工程力学素质，具有创新精神 和实践能力的高素质人材的需要
1/47
成绩考核评定
➢平时成绩占30％（包括作业、上课考 勤、提问等） ➢期末考试占70％
2/47
教学内容及学时
课程总论（1学时）
第1章 静力学基础
——分析模型
➢自然界与各种工程中涉及机械运动的物体有时很复杂， 工程力学研究物体的机械运动时，必须忽略一些次要因素 的影响，对其进行合理的简化，抽象出研究模型。 ➢模型：
✓实际物体的合理抽象与简化； ✓实际工作状态的合理抽象与简化； ✓实际问题的合理抽象与简化。
28/47
工程力学的研究内容与模型
——分析模型
24/47
工程与工程力学——非工业工程中的力学问题 爆破时烟囱 怎样倒塌
脚手架中的力学
25/47
工程力学的研究内容与模型
工程力学的研究内容 工程力学的两种主要模型
26/47
工程力学的研究内容与模型——研究内容
➢力学是研究物质宏观机械运动的学科； ✓机械运动——物体空间位置的改变、物体的运动和变 形、气体和流体的流动等；
11/47
工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
➢1999年1月4日18时50分，重庆市綦江县彩虹桥发生整体垮 塌，造成40人死亡，14人受伤，直接经济损失631万元。 ➢事故经过：30余名群众正行走于彩虹桥上，另有22名驻綦武 警战士进行训练，由西向东列队跑步至桥上约三分之二处时， 整座大桥突然垮塌。
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工程与工程力学——核反应堆压力容器
核反应产生大量热量和气 体，容器产生怎样的变形？ 变形对反应堆的运行产生 什么影响？ 容器的壁厚如何选择才能 确保反应堆安全运行？
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工程与工程力学——计算机硬盘驱动器
✓ 给定角加速度，从启动到正 常运行所需的时间以及转数。 ✓ 已知转台的质量及其分布， 当驱动器到达正常运行时，驱动 马达的功率如何确定?
垮塌前的大桥
垮塌后的大桥
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
法庭以外的问题： ➢力学素质的重要性 ➢从简单力学问题到高等力学问题
✓简单力学问题：队伍过桥时不能齐步走 ✓高等力学问题：
冲击载荷的概念：人跑步时脚上的力量有多大 损伤累积与结构寿命：与跑步的次数有关
13/47
工程与工程力学——高速公路
4/47
工程力学课程总论
➢工程与工程力学 ➢工程力学的研究内容与模型 ➢工程力学的分析方法
5/47
工程与工程力学
20世纪以前，推动近代 科学技术与社会进步的蒸汽机、 内燃机、铁路、桥梁、船舶、 兵器等，都是在力学知识的累 积、应用和完善的基础上逐渐 形成和发展起来的。
6/47
工程与工程力学
20世纪产生的诸多高新技术，如高层建筑、大 跨度悬索桥、海洋平台、航空航天器、机器人、高 速列车以及大型水利工程等许多重要工程更是在工 程力学指导下得以实现，并不断发展完善的。
第1篇 静力学（1第4学2章时力）系的简化
第3第章4章工程材构料件力的学静的力基学本平概衡念问题 第5章 杆件的内力图
第2篇 材料力学（2第4学6章时拉）压杆件的应力变形分析与强度设计
第7章 梁的强度问题 第8章 梁的位移分析与刚度设计
习题（6学时）
复习（3学时）
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工程力学课程总论
➢工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程 技术学科； ➢作为高等工科学校的一门课程，工程力学只是其 中最基础的部分； ➢涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要 经典内容； ➢工程力学课程不仅与力学密切相关，而且紧密联 系于广泛的工程实际。
➢自然界及工程技术过程都包含机械运动； ➢工程力学是研究自然界及各种工程中机械运动最普遍、 最基本的规律，以指导人们认识自然界，科学地从事工程 技术工作。 ➢工程力学研究两大类机械运动：
✓研究物体的运动，研究力和运动之间的关系； ✓研究物体的变形，研究力与变形之间的关系。
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工程力学的研究内容与模型
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工程与工程力学——飞机
疲劳 引起的破坏
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工程与工程力学——海洋钻井平台
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工程与工程力学——航天器
我国长征火箭家族
航天飞机17/47来自程与工程力学——高速列车18/47
工程与工程力学——大型水利工程设施
长江三峡工程
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工程与工程力学
20世纪产生的另一些高新技术，如核反应 堆工程、电子工程、计算机工程等，虽然是在 其他学科指导下产生和发展起来的，但也都对 工程力学提出了各式各样、大大小小的问题。
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
浦江两岸
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
金茂大厦
高420.5m 共 88 层
金茂大厦中庭
荣获2001年“ 美国建 筑师学会室内建筑奖 ”
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
桥面结构
缆索与立柱
桥墩
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
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工程与工程力学——雷达确定目标方位
➢在不同的时间间隔内，通 过测量目标与雷达之间的距 离和雷达方位角，怎样准确 测定目标的速度和加速度。
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工程与工程力学——舰载飞机起飞
✓ 若已知推力和跑道可能 长度，则需要多大的初速 度和时间间隔才能达到飞 离甲板时的速度。 ✓ 若已知初速度、一定的 时间间隔后飞离甲板时的 速度，则需要弹射器施加 多大推力，或者确定需要 多长的跑道。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
工作状态的模型——刚体与变形体 研究运动时忽略极小的变形——刚体; 研究物体的变形和内部受力规律时，必须考 虑变形——变形体。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
研究塔吊不致倾倒，确定所需配重 ——刚体
对于塔吊和组成塔吊的每一根杆件 ——变形体
物体模型－－质点与质点系
当所研究物体的运动范围远远超过其本身的几何尺 度时，物体的形状和大小对运动的影响很小，可将其 抽象为只有质量而无体积的“质点”。 由若干质点组成的系统，称为质点系。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
例如：研究卫星运 动轨道时,卫星可 视为质点；但研究 卫星姿态控制时， 则不能视为质点。
课程目的
➢工程力学是工科专业技术基础主要课程， 兼有基础理论和应用技术双重性质 ➢培养学生的工程力学素质，具有创新精神 和实践能力的高素质人材的需要
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成绩考核评定
➢平时成绩占30％（包括作业、上课考 勤、提问等） ➢期末考试占70％
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教学内容及学时
课程总论（1学时）
第1章 静力学基础
——分析模型
➢自然界与各种工程中涉及机械运动的物体有时很复杂， 工程力学研究物体的机械运动时，必须忽略一些次要因素 的影响，对其进行合理的简化，抽象出研究模型。 ➢模型：
✓实际物体的合理抽象与简化； ✓实际工作状态的合理抽象与简化； ✓实际问题的合理抽象与简化。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
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工程与工程力学——非工业工程中的力学问题 爆破时烟囱 怎样倒塌
脚手架中的力学
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工程力学的研究内容与模型
工程力学的研究内容 工程力学的两种主要模型
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工程力学的研究内容与模型——研究内容
➢力学是研究物质宏观机械运动的学科； ✓机械运动——物体空间位置的改变、物体的运动和变 形、气体和流体的流动等；