理论力学期末复习资料课件

理论力学期末复习资料2023-12-07目录CONTENTS力学基础知识动力学与运动学弹性力学材料力学流体力学相对论力学01CHAPTER力学基础知识静力平衡条件刚体处于平衡状态的条件是合外力为零，且合外力矩为零。力的分类与性质根据作用效果将力分为拉力、压力、剪切力、弯曲力等，并了解力的平行四边形法则。约束与反力掌握常见的约束类型，如固定端、铰链、滑轮等，并了解反力的性质。刚体静力分析掌握弹性力学的基本方程，包括平衡方程、几何方程和物理方程。弹性力学基本方程了解应力和应变的概念，以及它们之间的关系。应力和应变掌握弹性模量和泊松比的定义和物理意义。弹性模量与泊松比弹性力学基础应力-应变曲线掌握应力-应变曲线的概念和绘制方法，以及曲线形状与材料性能的关系。强度条件和安全系数了解强度条件的概念和运用，以及安全系数的定义和意义。材料的力学性能了解材料的弹性、塑性和韧性等力学性能，以及这些性能与材料成分和加工方法的关系。材料力学基础02CHAPTER动力学与运动学01物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第一定律02物体的加速度与作用于它的力成正比，与它的质量成反比。牛顿第二定律03对于每一个作用力，总有一个大小相等、方向相反的反作用力。牛顿第三定律牛顿运动定律物体的动量(p)等于质量(m)和速度(v)的乘积，即p=mv。物体的角动量(L)等于物体的转动惯量(I)和角速度(w)的乘积，即L=Iw。动量与角动量角动量动量在没有外力或外力做功为零的情况下，物体的动能和势能总和保持不变。机械能守恒定律能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。能量守恒定律能量守恒定律振动物体在平衡位置附近来回往复的运动称为振动。波动振动在空间中的传播称为波动。振动与波动03CHAPTER弹性力学所有作用在物体上的力都应与物体的质量成正比，并沿着重心的位置向下。平衡方程物体的位移和应变之间的关系。几何方程物体的应力和弹性常数之间的关系。物理方程弹性力学基本方程解析法对于简单的弹性力学问题，可以通过解析方法求解。有限元法对于复杂的弹性力学问题，通常采用有限元法进行求解。边界元法对于某些特定类型的弹性力学问题，可以采用边界元法求解。弹性力学问题求解方法03机械部件机械部件的强度、刚度和稳定性分析也可以利用弹性力学的知识。01桥梁结构桥梁的结构设计需要考虑到各种荷载条件下的应力分布，弹性力学可以为其提供理论基础。02建筑结构高层建筑、大跨度结构等的设计也需要应用弹性力学的原理和方法。弹性力学应用实例04CHAPTER材料力学应力和应变描述材料在受力作用下的内部变化和反应。弹性与塑性材料的两种主要力学性质，分别对应受力作用下的恢复和永久变形。强度和刚度衡量材料在受力作用下的抵抗能力和变形程度。稳定性材料保持原有平衡状态的能力。材料力学基本概念拉伸试验通过压缩试样测定材料的抗压强度等力学性能指标。压缩试验弯曲试验硬度试验01020403通过测量材料表面的硬度来评价其力学性能。通过拉伸试样测定材料的弹性模量、屈服强度等力学性能指标。通过弯曲试样测定材料的抗弯强度等力学性能指标。材料力学性能与测试如何选择和应用材料以实现安全、经济、持久的设计。桥梁和建筑结构如何提高材料的使用性能以实现更高效、更安全的设计。车辆和航空航天器如何优化材料以实现更小、更轻、更强的产品。机械和电子产品材料力学应用实例05CHAPTER流体力学流体力学基础概念连续介质假设流线流体质点之间无空隙。表示某时刻流体质点在空间中的分布。流体流场迹线气体和液体等无固定形状的物质。空间中流体质点组成的集合。表示某流体质点在运动过程中的路径。流体静力学基本方程$\sumF=0$，即牛顿第二定律在流体中的应用。$\frac{\partial\mathbf{u}}{\partialt}+(\mathbf{u}\cdot\nabla)\mathbf{u}=-\frac{1}{\rho}\nablap$，描述了流体速度与压力的关系。理想流体沿流线运动时，流速与位置之间的关系。流体受到的冲量等于动量的变化量。流体能量（如动能、势能）的改变量等于外界对流体做的功。流体动力学基本方程动量定理能量守恒定律伯努利方程流体静力学与动力学航空航天领域飞机、火箭等飞行器的飞行原理，气动性能分析。土木工程领域桥梁、建筑的风载分析，结构设计。机械工程领域流体传动、液压传动等。环境工程领域流体污染控制、水力学等。流体力学应用实例06CHAPTER相对论力学123物理规律在不同的惯性参考系下保持不变。相对性原理在任何惯性参考系中，真空中光的速度恒为c。光速不变原理爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论，对时空观念和质能关系进行了革命性的阐述。相对论的提出相对论基本原理时空观念相对论中的时间与空间不再是绝对的概念，而是与观察者的参考系有关。洛伦兹变换描述在不同惯性参考系之间进行转换的数学工具。质速关系物体的质量随着速度的增加而增加，这是相对论的一个重要结论。相对论时空观与质速关系GPS定位误差相对论效应对GPS定位系统产生的影