工程力学-绪论

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《工程力学绪论》课件

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工程力学在飞行器设计中至关重要, 确保飞行器的气动性能、结构强度和 稳定性。
工程力学在载人航天中发挥关键作用 ,保障航天员的生命安全和航天器的 可靠性。
航天器设计
在航天器设计中,工程力学用于分析 复杂的外太空环境对航天器结构和性 能的影响。
其他领域
车辆工程
01
工程力学在车辆工程中用于分析车辆结构的受力情况、优化设
材料力学与结构力学的发展
19世纪中叶以后,材料力学和结构力学逐渐发展成熟,为工程实 践提供了重要的理论支持。
现代工程力学
20世纪以来,随着科技的不断进步,工程力学与数学、物理学等 学科交叉融合,形成了许多新的分支领域。
工程力学的未来趋势
1 2
跨学科融合
工程力学将与生物学、化学、环境科学等学科进 一步交叉融合,开拓新的研究领域和应用方向。
04
工程力学的研究方法
理论分析法
总结词
基于数学和物理原理,通过逻辑推理和公式 推导,揭示力学现象的本质和规律。
详细描述
理论分析法是工程力学中最为基础和重要的 研究方法之一。它基于数学和物理的基本原 理,通过逻辑推理和公式推导,对力学现象 进行深入分析和解释。通过理论分析,可以 揭示力学现象的本质和内在规律,预测物体 在受力作用下的行为和变化。
计,提高车辆的安全性和性能。
水利工程
02
在水利工程中,工程力学用于分析水工结构的稳定性、安全性
以及优化设计方案。
核能工程
03
在核能工程中,工程力学用于评估核反应堆和相关设施的结构
强度、安全性和稳定性。
THANKS
感谢观看
05
工程力学的应用领域
建筑领域
01
02

1工程力学绪论ppt课件

1工程力学绪论ppt课件
AC
此时整体受力图如图(f)所示
54
讨论:若左、右两拱都考虑自重, 如何画出各受力图?
如图 (g) (h) (i)
55
例1-5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上, 画出梯子、梯子左右两部分与整个系统 受力图.图(a)
解: 绳子受力图如图(b)所示
56
梯子左边部分受力图如图(c) 所示
梯子右边部分受力图如图(d) 所示
69
A C B
T
A
C
B
mg
NB
A
A
RA
A
XA
YA
P
C
B
45
P
C
B
45 RB
P
C
B
45 RB
70
P
C
A
B
FCC
用线和方向。

2.确定物体受力中哪些是已知力和未知力,并建立已知力与未知力之间的关
系,从而求出所需的未知力。
本教学单元先解决第一个问题,这是受力分析最基本也是最重要的方面。
46
画受力图的基本步骤: (1)取分离体:根据问题的要求确定研究对象,将它从周围物体的约束中分离出来 ,单独画出研究对象的轮廓图形; (2)画已知力:载荷,特意指明的重力等,不特意指明重力的构件都是不考虑重力 的; (3)画约束反力:确定约束类型,根据约束性质画出约束反力。根据研究对象与周 围物体的联系,由约束性质分析约束力,并应用有关平衡条件(二力构件、三力平 衡汇交原理等)、作用与反作用定律分析隔离体上所受各力的位置、作用线及可能 方向;
42
约束有几种?每种对应的反力方向你都熟练掌握 了吗?
43
想想看,还有没有其它类型的约束?

《工程力学绪论》课件

《工程力学绪论》课件

重力是一种常见的力,了解如 何计算物体所受的重力。
平衡条件
物体处于平衡状态时,合外力和力矩都为零。了解如何应用平衡条件解决工程问题。
合外力 力矩
力的合力为零 力的力矩和为零
《工程力学绪论》PPT课 件
本课程介绍工程力学的基础概念和原理,包括牛顿定律、运动学和动力学, 力和力的作用点,静力学,以及平衡条件。旨在帮助学习者理解工程力学的 基本原理和应用。Fra bibliotek力学基础
力的概念
力是物体产生运动或变形的原 因。了解不同类型的力对系统 的影响是工程力学的基础。
矢量与标量
在力学中,我们使用了矢量和 标量来描述物理量。了解它们 的区别和应用是理解力学基础 的关键。
力的方向
力可以是沿直线方向或沿曲 线运动。学习如何描述和计 算力的方向。
力的作用点
力的作用点可以在物体上的 不同位置,学习如何确定力 的作用点对物体的影响。
静力学
力的平衡
了解如何确定物体是否处于平 衡状态,即力的合力和力矩是 否为零。
力的分析
重力
通过绘制力的分析图,可以更 好地理解力的作用和平衡条件。
1
运动学
研究物体运动的性质,包括位移、速度和加速度。了解如何描述和计算物体的运动。
2
动力学
研究物体运动的原因,即力和质量的关系。学习如何计算物体受到的力和加速度。
3
牛顿第二定律
运动学和动力学的桥梁,描述了物体的加速度和作用在其上的外力之间的关系。
力和力的作用点
力的大小
力可以是任何大小,从微小 到巨大。了解如何计算和测 量力的大小。
平衡
了解平衡的概念和条件是工程 力学中解决问题的基础。学习 如何确定物体是否处于平衡状 态。

工程力学课程绪论

工程力学课程绪论
技进步和创新,为人类创造更加安全、高效和环保的工程环境。
02
工程力学的基本概念
力的概念
总结词
力的概念是工程力学中的基本概念之 一,是指物体之间的相互作用。
详细描述
力是一个矢量,具有大小和方向两个 基本属性。在工程力学中,力的大小 是指作用在物体上的力的大小,力的 方向是指力作用的方向。
刚体的概念
研究刚体在力作用下的平 衡问题,包括力的平衡和 力矩平衡。
刚体的动力学分析
研究刚体在力作用下的运 动规律,包括速度、加速 度和动量等。
刚体的弹性分析
研究刚体在力作用下的弹 性变形问题,包括应力、 应变和弹性模量等。
运动的分析方法
牛顿运动定律
根据牛顿运动定律,分析物体的运动 规律,包括加速度、速度和位移等。
动量定理和动量守恒
角动量定理和角动量守恒
根据角动量定理和角动量守恒定律, 分析物体的角动量变化和系统角动量 守恒问题。
根据动量定理和动量守恒定律,分析 物体的动量变化和系统动量守恒问题。
05
工程力学的应用实例
桥梁工程中的力学问题
总结词
桥梁稳定性、抗风与抗震能力
详细描述
在桥梁工程中,工程力学提供了对桥梁结构 稳定性和安全性的分析方法。通过研究桥梁 在不同外力作用下的响应,工程师可以评估 其抗风和抗震能力,确保桥梁在各种自然灾 害下的安全性能。
04
工程力学的分析方法
力的分析方法
01
02
03
力的平衡分析
通过力的平衡原理,确定 物体在静止或匀速直线运 动状态下的受力情况。力情况。
力的分解与合成
将一个力分解为多个分力, 或将多个力合成一个力, 以便于分析计算。
刚体的分析方法

工程力学绪论

工程力学绪论

——————————————工程力学——————————————第一章绪论§1.1什么是力学力学是研究物质机械运动规律的科学。

世界充满着物质,有形的固体、无形的空气,都是力学的研究对象。

力学所阐述的物质机械运动的规律,与数学、物理等学科一样,是自然科学中的普遍规律。

因此,力学是基础科学。

同时,力学研究所揭示出的物质机械运动的规律,在许多工程技术领域中可以直接获得应用,实际面对着工程,服务于工程。

所以,力学又是技术科学。

力学是工程技术学科的重要理论基础之一。

工程技术的发展过程中不断提出新的力学问题,力学的发展又不断应用于工程实际并推动其进步,二者有着十分密切的联系。

从这个意义上说,力学是沟通自然科学基础理论与工程技术实践的桥梁。

力学是研究力和(机械)运动的科学。

从基于实验观察的规律和结果出发,建立假设和模型,由数学逻辑推演可对自然界物质运动的现象作出相当详尽的描述和预测。

力学是最古老的物理科学之一,可以回溯到阿基米德时代(公元前287—212年)。

力学探讨的问题十分广泛,研究的内容和应用的范围不断扩展,引起了几乎所有伟大科学家的兴趣。

如伽利略、牛顿、达朗倍尔、拉格朗日、拉普拉斯、欧拉、爱因斯坦等。

工程力学(或者应用力学)是将力学原理应用于有实际意义的工程系统的科学。

其目的是:了解工程系统的性态并为其设计提供合理的规则。

机械、机构、结构如何受力,如何运动,如何变形,如何破坏?都是工程师们需要了解的工程系统的性态;只有认识了这些性态,才能够制定合理的设计规则、规范、手册,使机械、机构、结构等按设计要求实现运动、承受载荷,控制它们不发生影响使用功能的变形,更不能发生破坏。

§1.2力学发展简史力学发展史,就是人类从自然现象和生产活动中认识和应用物体机械运动规律的历史。

“力”是人类对自然的省悟。

人类历史有多久,力学的历史就有多久。

中国春秋时期(公元前4—前3世纪),墨翟及其弟子的著作《墨经》中,就有关于力的概念、杠杆平衡、重心、浮力、强度和刚度的叙述。

工程力学第1章绪论

工程力学第1章绪论

3、扭转
当作用在杆件上的力组成作用在垂直于杆轴平面内的力偶 Me 时,杆件将产生扭转变形,即杆件的横截面绕其轴相互转动 。
4、弯曲
当外加力偶 M或外力作用于杆件的纵向平面内时,杆件将发 生弯曲变形,其轴线将变成曲线。
第 1章
1.1 工程力学的任务
1.2 工程力学的学科性质 1.3 1.4 1.5 工程力学的研究对象 工程力学的研究内容
水利土木工程学院工程力学课程组轴向拉伸和来自缩基本变形 杆件变形的形式
剪切 扭转 弯曲
组合变形
1、轴向拉伸或压缩
当杆件两端承受沿轴线方向的拉力或压力载荷时,杆件将产 生轴向伸长或压缩变形。
2、剪切
在平行于杆横截面的两 个相距很近的平面内,方向 相对地作用着两个横向力, 当这两个力相互错动并保持 二者之间的距离不变时,杆 件将产生剪切变形 。
桥梁结构
垮塌后的彩虹桥
航空航天
民用航空飞机
疲劳 引起的破坏
汽车工程
船舶工程
身边的力学:
打乒乓球时为什么能打出旋球?
划船时为什么必须两边同时用力?
不倒翁为什么不倒?
洗脸盆的水为什么逆时针流下去?
第 1章
1.1 工程力学的任务
1.2 工程力学的学科性质 1.3 1.4 1.5 工程力学的研究对象 工程力学的研究内容
工程力学的研究方法
水利土木工程学院工程力学课程组
实践(实验)
数学的演绎、推理
综合、归纳、抽象化
建立基本概念及公理
结论和定理
形成理论体系
返回实践检验
在力学中主要采用的方法:抽象化;数学的演绎推理。 抽象化: 将实际问题变成一个能在现有条件下可以 分析的问题 —— 建立理想化的力学模型

《工程力学》绪论

《工程力学》绪论
刚度:构件在外载作用下,具有足够的抵抗变形的能力(不产 生过量的弹性变形)。如机床主轴变形不应过大,否则影响加 工精度。
稳定性:构件具有足够的保持其原有平衡状态的能力。如千斤顶 的螺杆、内燃机的挺杆等。
3.工程力学的任务
研究构件的受力与平衡规律,研究构件的强度、刚度和稳定
性及材料的力学性能,为合理解决工程构件设计中安全与经济 之间的矛盾提供基础理论、设计方法。
(3) 扭转变形 由大小相等、转向相反、作用面垂直于杆轴的一对力 偶所引起,表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线 的相对转动。如机器中的传动轴受力后的变形。
(4) 弯曲变形
由垂直于杆件轴线的横向力,或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一 对大小相等、方向相反的力偶所引起的,表现为杆件轴线由直线变为 受力平面内的曲线。如吊车梁受力后的变形。
弹性变形 变形 塑性变形
小变形:绝大多数工程构件的变形都极其微小,比构件本身尺寸要小得 多,在分析构件所受外力(列静力平衡方程)时,通常不考虑变形的影 响,而仍可以用变形前的尺寸,此即所谓“原始尺寸原理”。
2.构件变形的基本形式 杆件在不同的外力作用下,将发生不同形式的变形。杆件变形 的基本形式有四种:轴向拉伸或压缩、弯曲、扭转和剪切。杆 件同时发生几种基本变形,称为组合变形。
工程力学
——教学课件
杜建根
使用说明
本课件在运行时需安装以下软件: 1.flash播放器。 2.暴风影音播放器。 3.公式编辑器(Mathtype6.0)
课程内容
绪论 第一篇 刚体静力分析 第一章 刚体静力分析基础 第二章 力系的平衡方程及其应用 第二篇 杆件承载能力分析 第三章 杆件基本变形时的内力分析 第四章 杆件的应力与强度计算 第五章 杆件的变形与刚度计算 第六章 压杆的稳定性计算

工程力学ppt课件01(第一部分:第1-4章)

工程力学ppt课件01(第一部分:第1-4章)

材料力学的性能分析
01
材料力学性能分析包括对材料的弹性、塑性、脆性、韧性 等性能的评估。
02
弹性是指材料在外力作用下发生形变,外力消失后能恢复 原状的能力;塑性是指材料在外力作用下发生形变,外力 消失后不能恢复原状但也不立即断裂的能力;脆性和韧性 则是描述材料在受力过程中易碎和抗冲击能力的性能。
03
力的分类
根据力的作用效果,可将力分为拉力、 压力、支持力、阻力、推力等。
静力学的基本原理
二力平衡原理
力的平行四边形法则
作用与反作用定律
三力平衡定理
作用在刚体上的两个力等大反 向,且作用在同一直线上,则 刚体处于平衡状态。
作用于物体上同一点的两个力 和它们的合力构成一个平行四 边形,合力方向沿两个力夹角 的角平分线,因为两个分力大 小不变,所以合力的大小也是 一定的。
材料力学性能分析对于工程设计和安全评估具有重要意义 ,是确定材料能否承受预期载荷并保持稳定性的关键依据 。
材料力学的应用实例
材料力学在建筑、机械、航空航 天、汽车、船舶等领域有广泛应 用。
例如,建筑结构中的梁和柱的设 计需要考虑到材料的应力分布和 承载能力;机械零件的强度和刚 度分析对于其正常运转和疲劳寿 命预测至关重要;航空航天领域 中,材料力学则涉及到飞行器的 轻量化设计以及确保飞行安全的 关键因素。
动力学的基本原理
牛顿第一定律
物体在不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
物体受到的合外力等于其质量与加速度的乘积,即F=ma。
牛顿第三定律
作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
动力学的基本方法
动力学方程的建立
01
根据牛顿第二定律,建立物体运动过程中受到的合外力与加速
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此外,当构件的形状和尺寸不影响所研究问题的本质时,可以把真实的物体看作质点。 但在材料力学中,当研究构件的强度、刚度、稳定性等问题时,变形则成为不可忽略的因素, 刚体模型已经不能反映所研究问题的本质,需用变形体模型来代替真实物体。因此,根据研 究问题的不同,必须采用不同的力学模型,这是研究工程力学问题的重要方法。
03 工程力学的研究目的
工程力学的研究目的
作为一门专业基础课,工程力学主要讲述力学的基础知识和基本理论,以及处理工程力 学问题的基本方法,为构件和机械的运动分析及强度计算提供必要的理论基础。
学习工程力学不仅要深刻理解力学的基本概念和基本定律,还要熟练掌握由这些基本概 念和基本定律导出的解决工程力学问题的定理和公式。只有这样,才能更好地培养自己处理 实际工程力学问题的能力。
谢谢
《工程力学》
绪论
目录
contents
工程力学的研究内容 工程力学的研究方法 工程力学的研究目的
01 工程力学的研究内容
工程力学的研究内容
工程力学是一门涉及诸多力学学科分支并有着广泛工程技术应用背景的学科。工程力学 所包含的内容极为广泛,本书所讲的工程力学包含静力学、运动学、动力学和材料力学四篇 内容。
在外力作用下,任何材料制成的物体都会发生变形。为了保证构件的正常工作,工程中 通常把各构件的变形限制在很小的范围内,使其与构件的原始尺寸相比微不足道。因此,当 对物体进行受力分析并研究物体的平衡与运动规律时,为了简化问题并抓住重点,可以将这 些微小的变形忽略。在理论力学中,通常把构件看成是没有变形的刚性物体,简称为刚体。
工程力学的研究方法
科学研究的过程就是认识客观世界的过程。人类对于自然界运动规律的认识,是在实践 中逐渐由低级到高级、由简单到复杂发展的。工程力学的研究方法与任何一门科学的研究方 法一样,都必须遵循认识过程中的客观规律。
工程力学的特点是理论体系严密完整,并与工程实际问题紧密相联,是一门理论性和应 用性都很强的学科。在工程力学概念和体系的形成过程中,抽象化和数学演绎两种方法起到 了重要的作用,即通过对生活和生产实践中各种现象的观察,经过分析、综合、归纳,最终 总结出力学的最基本规律,建立公理。在此基础上,经过抽象化处理建立力学模型,并从基 本规律出发,应用数学演绎和逻辑推理的方法,得到具有物理意义和实用价值的定理和结论, 形成理论体系,再通过实践来检验理论的正确性,这就是工程力学学科发展形成至今所走过 的道路,也是工程力学的研究方法。
静力学主要研究物体在力系作用下的平衡规律; 运动学是从几何观点研究物体的运动,而不涉及作用在物体上的力; 动力学研究作用于物体上的力与运动变化之间的关系。 静力学、运动学和动力学统称为理论力学。 材料力学主要研究物体在外力作用下的强度、刚度以及稳定性等问题。
02 工程力学的研究方法
工程力学的研究方法
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