《力学(第二版)》电子教案9全部内容
15073_张汉壮《力学》电子教案0绪论
质点模型
质点是指具有一定质量而不计大小、形状和结构的点。当物体的大小和形状对所研究的问题影响可忽略不计时， 可将物体简化为质点。质点模型是力学中最基本的模型之一。
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力的效应与分类
力的效应
力对物体产生的效应包括改变物体的运动状态和使物体发生变形。运动状态的改变包括速度大小和方 向的变化，而变形则是指物体形状的改变。
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力的定义与性质
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力的定义
力是物体之间的相互作用，这种作用 使物体的运动状态或形状发生改变。
力的性质
力具有物质性、相互性和矢量性。力 不能脱离物体而存在，且力的作用是 相互的，即施力物体同时也是受力物 体。力的大小、方向和作用点决定了 力的三要素。
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刚体与质点模型
刚体模型
刚体是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。刚体模型忽略了物体的变形，突出了 物体的整体运动。
量子力学与经典力学的融合
探索量子力学与经典力学的交叉领域 ，如量子纠缠、量子计算和量子通信 等。
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力学在科技领域的应用
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工程技术领域应用
01
建筑与土木工程
力学原理在建筑设计和施工中起 到关键作用，如结构分析、荷载 计算和抗震设计等。
机械工程
02
03
材料工程
力学是机械工程的基础，涉及机 械设计、制造、运行和维护等各 个环节。
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期末考核方式及标准
考核方式
期末考核采用闭卷考试形式， 考试时间为2小时。
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考试内容
涵盖课程所有章节的重点和难 点内容，包括基本概念、原理
材料力学电子教案
材料力学电子教案一、课程简介1.1 课程性质与目的材料力学是工程技术类专业的一门重要基础课程，主要研究材料在外力作用下的力学行为，包括弹性、塑性、断裂等现象。
通过本课程的学习，使学生掌握材料力学的基本理论、基本知识和基本技能，为后续专业课程的学习以及工程实践打下坚实基础。
1.2 教学内容本课程主要内容包括：绪论、拉伸与压缩、弯曲、剪切与扭转、弹性基础、塑性基础、断裂力学、材料力学性能、复合材料力学和有限元法在材料力学中的应用等。
二、教学目标2.1 知识与技能（1）掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法；（2）能够运用材料力学知识分析实际工程问题；（3）了解材料力学发展的趋势和新技术。
2.2 过程与方法（1）通过理论教学，使学生掌握材料力学的基本理论；（2）通过实验教学，培养学生的动手能力和实验技能；（3）通过课堂讨论和课后作业，提高学生的分析和解决问题的能力。
2.3 情感、态度与价值观（1）培养学生的科学精神，提高学生的创新能力；（2）培养学生勤奋学习、刻苦钻研的学习态度；（3）培养学生团结协作、积极向上的团队精神。
三、教学方法与手段3.1 教学方法（1）采用启发式教学，引导学生主动思考、积极参与；（2）采用案例教学，使学生更好地理解材料力学的应用；（3）采用互动式教学，促进学生与教师、同学之间的交流。
3.2 教学手段（1）利用多媒体课件，提高教学效果；（2）使用模型和实验设备，增强学生的直观感受；（3）运用网络资源，拓宽学生的知识视野。
四、教学评价4.1 评价方法采用过程评价与终结评价相结合的方法，全面评价学生的知识、技能和素质。
4.2 评价内容（1）课堂表现：发言、提问、讨论等；（2）作业与实验：作业完成情况、实验报告等；（3）考试成绩：期末考试、考查等。
五、教学计划5.1 课时安排本课程共计48课时，其中包括32课时理论教学，16课时实验教学。
5.2 教学进度（1）第1-8周：绪论、拉伸与压缩、弯曲、剪切与扭转等基本内容；（2）第9-12周：弹性基础、塑性基础、材料力学性能等内容；（3）第13-16周：断裂力学、复合材料力学和有限元法在材料力学中的应用等内容。
材料力学电子教案(第二版)
《材料力学（Ⅰ，Ⅱ）电子教案》 （第二版） 材料力学（ 电子教案》
配合主教材孙训方等编《材料力学》 第四版）（ 配合主教材孙训方等编《材料力学》（第四版）（Ⅰ，Ⅱ） ）（Ⅰ
葛玉梅
景荣春
主
编
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
《材料力学（ 材料力学（Ⅰ，Ⅱ）电子教案》 （第二版） 电子教案》
配合主教材孙训方等编《材料力学》 第四版）（Ⅰ 配合主教材孙训方等编《材料力学》（第四版）（Ⅰ，Ⅱ） ）（
主 策 顾 编 划 问 葛玉梅 景荣春 高等教育出版社 西南交通大学 西南交通大学 天津大学 王燕群 华东船舶工业学院 西南交通大学 景荣春 葛玉梅 杨万里 黄 毅 奚绍中 奚绍验录像
素材编辑及设计 西南交通大学 葛玉梅 王宁 杨万里 王绍铭
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
材料力学（Ι）电子教案 材料力学（ ） 第一章 绪论及基本概念 第二章 轴向拉伸和压缩 第三章 扭 转 第四章 弯曲应力 第五章 梁弯曲时的位移 第六章 简单的超静定问题 第七章 应力状态和强度理论 第八章 组合变形及连接部分的计算 第九章 压杆稳定
材料力学（ 材料力学（Ⅱ）电子教案 第一章 弯曲问题的进一步研究 第二章 考虑材料塑性的极限分析 第三章 能量法 *第四章 压杆稳定问题的进一步研究 第五章 应变分析电阻应变计法基础 第六章 动荷载交变应力 第七章 材料力学性能的进一步研究
大学物理学(第一册)力学(第二版)
引言概述：正文内容：一、力学基础1.1物理学的基本概念1.1.1物理学的研究对象与内容1.1.2物理量与单位制1.1.3物理学的研究方法与实验技术1.2数学基础1.2.1坐标系与矢量1.2.2数学运算规律在力学中的应用1.2.3微积分方法在力学中的应用二、质点动力学2.1物体的运动与参考系2.1.1参考系的选择与运动状态的描述2.1.2相对论观点下的运动描述2.2物体的受力与受力分析2.2.1物体的静力与平衡2.2.2物体的动力学与作用力2.3牛顿运动定律及其应用2.3.1牛顿第一定律与惯性系2.3.2牛顿第二定律与质点的运动方程2.3.3牛顿第三定律与作用反作用定律的应用三、静力学3.1受力分析与平衡条件3.1.1力的合成与分解3.1.2重力与弹力的平衡条件3.2原理与应用3.2.1刚体的平衡条件3.2.2直角坐标系与斜坐标系的力分析3.2.3杆的平衡与倾斜角四、运动学4.1位移、速度与加速度4.1.1平均速度与瞬时速度的定义与计算4.1.2平均加速度与瞬时加速度的定义与计算4.2运动的图像表示与分析4.2.1单位时间的位移4.2.2运动图像的绘制与分析4.3直线运动与曲线运动4.3.1直线运动中的匀速与变速4.3.2曲线运动与径向加速度的计算五、动力学5.1动量与动量定理5.1.1动量的定义与计算5.1.2动量守恒定律与碰撞分析5.2动量与力的相互作用5.2.1冲量与功的定义与关系5.2.2基本粒子的碰撞与反弹5.3力与能量的转化5.3.1功与能量的定义与计算5.3.2力和能量的守恒定律5.3.3动能定理与机械能守恒总结：《大学物理学（第一册）力学（第二版）》通过力学基础、质点动力学、静力学、运动学和动力学等五个大点的内容，系统而全面地介绍了力学的基本理论和应用。
通过深入阐述每个大点下的小点，读者可以从多个角度理解物体的运动规律、受力分析和动量与能量的转化。
本文的介绍旨在为读者提供全面而专业的学习指导，帮助读者掌握《力学》中的核心知识，并在物理学研究与实践中有所裨益。
高等教育出版社简明材料力学第二版 第9章弯曲应力3
1）放置方式：
Wz左 h 1, Wz右 b
竖放比横放要好。
bh2 WZ 左 6 hb2 WZ 右 6
2）抗弯截面模量/截面面积
截面形状 圆
Wz A
形
矩
形
槽
Hale Waihona Puke 钢工字钢0.125 d
0.167 h
(0.27 ~ 0.31)h (0.27 ~ 0.31)h
3）根据材料特性选择截面形状
对于铸铁类抗拉、压能力不同的材料，最好使用T字形类的截 面，并使中性轴偏于抗变形能力弱的一方，即：若抗拉能力弱，而 梁的危险截面处又上侧受拉，则令中性轴靠近上端。如下图：
h( x ) 3F h1 2b[ ]
Z
三、设计等强度梁: -----各横截面具有同样强度的梁
M ( x) [ ] －弯曲等强条件 W ( x)
bh2 ( x ) M ( x ) Fx W ( x ) 6 6Fx h( x ) b[ ]
3FS ( x ) [ ] －剪切等强条件 2bh( x )
FS ( x ) F
②具有一个对称轴的截面：弯曲中心必在对称轴上。
③如截面是由中线交于一点的几个狭长矩形组成 ：此交点就 是弯曲中心。
§9-4 提高梁承载能力的措施
M max max Wz
Fs maxS zmax max I zb
F/L
A B
一、合理安排梁的受力，减小弯矩。
Mmax = FL / 8
P/L
0.2L
Mmax=FL/ 40
0.2L
合理安排梁的受力，减小弯矩。
F A L/2 L/2 B F
Mmax=PL / 4
理论力学电子教案(经典完整版)
O
D
B
连接 .不计各杆的自重 ,各
接触面都是光滑的.试分别
C
画出管道O,水平杆AB,斜杆
BC及整体的受力图.
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解:(1)取管道O为研究对象.
P
O
ND´
A
XA YA
D
RB´ P
B
(4)取整体为研究对象.
ND
(2)取斜杆BC为研究对象.
RB
B A XA YA C
O
D
B
RC
C
(3)取水平杆AB为研究对象.
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(2)力对点的矩的解析表示
i mo(F) = r×F = x Fx j y Fy k z Fz
若各力的作用线均在 xy 平面内.则Fz = 0, 即任一力的坐标 z = 0 则有
x mo(F) = x Fx - y Fy = Fx
y Fy
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例题3-1.如图所示,力 F 作用在边长为 a 的正立 方体的对角线上.设 oxy 平面与立方体的底面 ABCD平行,两者之间的
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第三章 力偶理论
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内容提要
3-1.力对点的矩 3-2.两平行力的合成 3-3.力偶与力偶矩 3-4.力偶的等效条件 3-5.力偶系的合成与平衡
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重 点
1.力偶的基本性质
2.力偶系的合成方法
3.力偶系的平衡条件
难 点
1.力偶的基本性质
2.力偶矩矢量的方向
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3-1.力对点的矩
z
B F A r
理 论 力 学
1
目录
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 绪 论 第一章 静力学基本概念与公理 第二章 汇交力系 第三章 力偶理论 第四章 平面任意力系 第五章 桁架 第六章 摩擦 第七章 空间力系 第八章 点的运动 第九章 刚体的基本运动 第十章 点的合成运动 第十一章 刚体的平面运动 第十二章 动力学基本定律 第十三章 动量定理 第十四章 动量矩定理 第十五章 动能定理 第十六章 碰撞 第十七章 达朗伯原理 第十八章 虚位移原理 第十九章 动力学普遍方程和拉格朗日方程 附 录
《建筑力学与结构(第2版)》电子教案 上篇 建筑力学 第六章
第三节 几何不变体系的基本组成规则
• 图６-６（ｂ）中，A点通过两根不共线的链杆与刚片Ⅰ相连，组成几 何不变体系，其中第三根链杆是多余约束。图６-６（ｃ）中①、② 两根链杆共线，体系为瞬变体系，它是可变体系中的一种特殊情况。
• 推论：在一个平面杆件体系上增加或减少若干个二元体，都不会改变 原体系的几何组成性质。
• （１）判别某体系是否为几何不变体系，以决定其能否作为工程结构 使用。
• （２）研究并掌握几何不变体系的组成规则，以便合理布置构件，使 所设计的结构在荷载作用下能够维持平衡。
上一页 下一Leabharlann 返回第一节 几何不变体系与几何可变体系
• （３）确定结构是否有多余联系，即判断结构是静定结构还是超静定 结构，以选择分析计算方法。
• 在进行几何组成分析时，由于不考虑材料的应变，因而组成结构的某 一杆件或者已经判明几何不变的部分，均可视为刚体，平面的刚体又 称刚片。
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第二节 平面体系的自由度和约束
• 一、自由度
• 自由度是指确定体系位置所需要的独立坐标（参数）的数目。自由度 也可以说是一个体系运动时，可以独立改变其位置的坐标的个数。
• 推论：两刚片用既不完全平行也不交于一点的三根链杆连接，则组成 无多余约束的几何不变体系。
• 一个单铰相当于两根链杆约束，所以两根链杆可以代替一个铰，因此 得出图６-７（ｂ）所示的图形是几何不变的。
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第三节 几何不变体系的基本组成规则
• 在图６-７（ｃ）中，链杆①、②、③平行，体系为几何可变体系。 在图６-７（ｄ）、（ｅ）中，连接两刚片的三根链杆相交于一点， 也是几何可变体系。
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第二节 平面体系的自由度和约束
《建筑力学与结构(第2版)》电子教案 上篇 建筑力学 第五章
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第一节 重心与形心
• 对重心的研究在实际工程中具有重要意义。例如，水坝、挡土墙、吊 车等的倾覆稳定性问题就与这些物体的重心位置直接有关；混凝土振 捣器，其转动部分的重心必须偏离转轴才能发挥预期的作用；在建筑 设计中，重心的位置影响着建筑物的平衡与稳定；在建筑施工过程中 采用两个吊点起吊柱子就是要保证柱子重心在两吊点之间。
任意一对坐标轴的惯性矩之和，即
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第三节 惯性矩、惯性积与惯性半径
• ４.组合截面惯性矩的计算 • 组合截面对某一点的极惯性矩或对某一轴的惯性矩（图５-６），分
别等于组合截面各简单图形对同一点的极惯性矩或对同一轴的惯性矩 之代数和，即
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第三节 惯性矩、惯性积与惯性半径
• （３）惯性积的数值可正可负，也可能为零。若一对坐标轴中有一轴 为截面图形的对称轴，则截面对该对坐标轴的惯性积必等于零。截面 对某一对坐标轴的惯性积为零，该对坐标轴不一定就是图形的对称轴
• （４）组合截面对某一对坐标轴的惯性积，等于各组合图形对同一对 坐标轴的惯性积的代数和，即
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第三节 惯性矩、惯性积与惯性半径
• ３.惯性矩的特征 • （１）截面的极惯性矩是对某一极点定义的，而对轴的惯性矩是对某
一坐标轴定义的。 • （２）极惯性矩和对轴的惯性矩的量纲均为长度的四次方，单位为ｍ
４、ｃｍ４ 或ｍｍ４。 • （３）极惯性矩和对轴的惯性矩的数值均为恒大于零的正值。 • （４）截面对某一点的极惯性矩，恒等于截面对以该点为坐标原点的
《建筑力学与结构(第2版)》电子教案 上篇 建筑力学 第二章
第二节 物体受力分析与受力图
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第一节 约束与约束反力
• 限制阻碍非自由运动的物体称为约束物体，简称约束。约束总是通过 物体之间的直接接触形成。例如基础是柱子的约束，墙是梁的约束， 轨道是火车的约束。如图２-１（ａ）所示，柔绳便是小球的约束。
• 约束体在限制其他物体运动时，所施加的力称为约束反力。约束反力 总是与它所限制的物体的运动或运动趋势的方向相反。例如，墙阻碍 梁向下落时，就必须对梁施加向上的反作用力等。如图２-１（ｂ） 所示，柔绳拉住小球以限制其下落的张力犜便是约束反力。约束反力 的作用点就是约束与被约束物体的接触点。在受力物体上，那些使物 体有运动或运动趋势的力称为主动力 ，作用在工程上的主动力也就 是所讲的荷载。通常情况下，主动力是已知的，而约束反力是未知的 。静力分析的任务之一就是确定未知的约束反力。
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第一节 约束与约束反力
• 二、几种基本类型的约束及其约束反力
• １.柔体约束 • 由柔绳、胶带、链条等形成的约束称为柔体约束。由于柔体只能拉物
体，不能压物体，限制物体沿着柔索的中心线伸长方向的运动，而不 能限制物体在其他方向的运动，所以柔索约束的约束反力为拉力，沿 着柔索的中心线背离被约束的物体，用符号FＴ 或犜表示，如图２１所示。
• 固定铰链支座的计算简图如图２-５（ｂ）所示，约束反力如图２-５ （ｃ）所示。
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第一节 约束与约束反力
• （２）可动铰链支座约束。可动铰链支座约束又叫滚轴支座约束。在 固定铰链支座下面加几个滚轴支承在平面上，但支座的连接使它不能 离开支承面，就构成了可动铰链支座，如图２-６（ａ）所示。可动 铰链支座只能限制构件在垂直于支承面方向上移动，而不能限制构件 绕销钉轴线的转动和沿支承面方向上移动。因此，可动铰链支座的支 座反力通过销钉中心，并垂直于支承面，但指向未定。可动铰链支座 的计算简图如图２-６（ｂ）所示，约束反力如图２-６（ｃ）所示。
《建筑力学(第2版)》电子教案(1) 第3章
• ２.合力投影定理 • 合力投影定理建立了合力的投影与分力的投影之间的关系. • 设刚体受一平面汇交力系F１、F２、F３作用,用力多边形法则可得其合
力FR,如图３—６所示.在力系作用面内任选直角坐标系Oxy,将合力FR 及各分力F１、F２、F３分别向x轴投影得: • FRx＝ad F１x＝ab • F２x＝bc F３x＝－cd • 而ad＝ab＋bc－cd.因而得: • FRx＝F１x＋F２x＋F３x
• (一)平面汇交力系合成的几何法 • １.两个汇交力的合成 • 如图３—１(a)所示,设在物体A点上,作用两个力F１和F２,由平行四边
形法则,这两个力可以合成为一个合力FR,其作用点也在A点,大小和方 向由平行四边形的对角线来表示.实际上,求合力FR时不必作出整个平 行四边形,只需作出平行四边形的一半,即三角形便可.其方法如下:先 从点A作矢量AB→等于力矢F１(即与F１大小相等,作用线相互平行,指 向相同),再从B点作矢量BC→等于F２,连接AC两点.
第一节 平面汇交力系的合成与平衡
• (二)平面汇交力系合成的解析法 • １.力在坐标轴上的投影 • 设力F作用于物体上的A点,如图３—４所示.在直角坐标系Oxy平面内,
从力F的两端点A和B分别向x轴作垂线,得垂足a和b,带有正负号的线 段ab称为力F在x轴上的投影,用Fx表示.同理,自A和B分别向y轴作垂线 ,得垂足a′和b′.带有正负号的线段a′b′称为力F在y轴上的投影,用Fy表 示. • 力在坐标轴上的投影是代数量,其正负号的规定为:如力的投影从始端 a(或a′)到末端b(或b′)的指向与坐标轴x(或y)的正向相同,则Fx(或Fy)为 正;反之为负.显然,除图３—４(b)中的Fy为负值外,两图中其余各投影 均为正值.