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工程力学课件ppt
工程力学概论
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。
机械、机构、结构如何受力，如何运动，如何变形， 如何破坏？
机构可承受多大载荷，需多大尺寸，是否安全？ 工程师们需要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。
培养科学思维和研究方法，其重要性绝不亚于获 取知识本身。
第1篇 静力学
静力学研究的是物体在力系作用下 的平衡规律
力系：两个以上的力 平衡：静止或保持匀速运动
第1章 静力学基础
一、基础 1、刚体与变形体
➢ 受力后不产生变形的物体－－刚体 ➢ 受力后产生变形的物体－－变形体
a) 若在分析计算时暂时忽略物体受力后的变形，即可 把该研究对象“视”为刚体
2）光滑圆柱铰接：
FCy
A
C
FCx
F 'Cx
C
F 'Cy B
第1章 静力学基础
3）辊轴铰链支座（活动铰链支座）：
一、基础 6、约束类一型、及基约础束力
据自己的爱好和特长，进一步广泛深入地研究工程力 学相关的其它问题
学习方法与要求
学习要求：
➢ 不可迟到、早退、旷课 ➢ 上课不允许睡觉、做与本课程无关的事、说与上课无关的话 ➢ 积极参与教学过程，认真完成课堂练习 ➢ 按教师要求及时、独立完成课后作业 ➢ 上课带教材、课堂笔记本、练习本、画图工具、计算器
学习方法与要求
用具：
➢ 作图工具(三角尺、量角器、圆规) ➢ 计算器 ➢ 二个课外作业本(白纸) ➢ 课堂练习用本(白纸，可单页)
善于从错综复杂的自然现象、科学实验结果和工 程技术实践中抓住事物的本质，提炼成力学模型， 采用合理的数学工具，分析掌握自然现象的规律， 进而提出解决工程技术问题的方案，最后再和观 察或实验结果反复校核直到接近为止的科学研究 方法。
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
工程力学概论
学科分类
力学可一般地分为静力学、运动学和动力学三部分。
➢ 静力学研究力系或物体的平衡问题，不涉及物 体的运动；
➢ 运动学研究物体如何运动，不讨论运动与受力 的关系；
➢ 动力学则讨论力与运动的关系。
工程力学概论
根据研究的对象也可分为一般力学、固体力学和流体力 学三个分支。
➢ 一般力学研究力及其与运动的关系。属于一般力学范畴的有理 论力学（含静力学、运动学、动力学）、分析力学、振动理论 等。
工程力学概论
研究方法
学习方法与要求
学习方法：
➢ 积极参与教学过程，注重理解所学内容 ➢ 独立、认真思考，注意分析各章节学习内容之间的内
在关系 ➢ 侧重利用已经研究、总结出的公式与结论，解决实际
问题，主动训练独立分析与解决问题的能力 ➢ 认真、及时完成课外作业 ➢ 充分使用学院图书资源，在学习基本内容的同时，根
b) 静力学部分（第一篇）均忽略研究对象的变形问题， 即视所研究物体为刚体
第1章 静力学基础
2、刚体的运动形式
➢ 移动 ➢ 定轴转动 ➢ 移动＋定轴转动
一、基础
第1章 静力学基础
3、刚体的自由度
➢ 空间6个
➢ 平面3个
z
O y
一、基础 x
第1章 静力学基础
一、基础
4、载荷的种类及作用效应
➢力 力产生移动效应。单位：牛顿 N
第1章 静力学基础
5、约束及约束力
实例：
一、基础
F
➢约束力是被动力，大小方向由外力（主动力）决定 ➢可通过约束能限制的自由度数分析约束力的类型 ➢可用约束力代替约束（解约束）
第1章 静力学基础
6、约束类型及约束力 1）固定铰接支座：
一、基础
F
A
F
F Ay
A
F Ax
第1章 静力学基础
一、基础 6、约束类型及约束力
➢力偶： 一对大小相等，方向相反的力组成（平行且不共线）
力偶产生转动效应。单位：牛顿米 Nm 实例分析
➢力矩： 一个外力作用下产生的力偶大小。单位：牛顿米 Nm
1.在圆盘上作用一外力，将产生什么样的运动效应？为F
M Fh
2.在矩形块上作用一外力，将产生什么样的运动效应？为什么？ F
➢ 固体力学研究在外力作用下，可变形固体内部各质点所产生的 位移、运动、应力、应变及破坏等的规律。属于固体力学范畴 的有材料力学、结构力学、弹性力学和塑性力学、复合材料力 学、断裂力学等。
➢ 流体力学的研究对象是气体和液体。研究在力的作用下，流体 本身的静止状态、运动状态及流体和固体间有相对运动时的相 互作用和流动规律等。属于流体力学的有水力学、空气动力学、 环境流体力学等。