《工程力学上》课件

《工程力学上》PPT课件CATALOGUE目录绪论静力学基础动力学基础材料力学基础弹性力学基础CHAPTER绪论01总结词：明确阐述详细描述：工程力学的研究对象主要包括各种工程结构、机械和建筑物的强度、刚度、稳定性以及工程中各种运动规律。其主要任务是通过理论分析和实验研究，为工程设计和施工提供科学依据，确保工程安全、经济、可靠。工程力学的研究对象和任务总结词：全面解释详细描述：工程力学涉及的基本概念包括力、力矩、应力、应变、刚度、强度、稳定性等。这些概念是工程力学中的核心要素，对于理解和解决工程实际问题至关重要。工程力学的基本概念总结词：实例说明详细描述：工程力学在建筑、机械、航空航天、交通运输、水利等领域有着广泛的应用。随着科学技术的发展，工程力学不断与其他学科交叉融合，如计算力学、生物力学等，为解决复杂工程问题提供了更多可能性。同时，随着计算机技术和数值计算方法的进步，工程力学的研究手段也日趋多样化。工程力学的应用和发展CHAPTER静力学基础02力是物体之间的相互作用，是改变物体运动状态的原因。力的概念刚体的概念平衡的概念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。平衡是指刚体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动的状态。030201静力学的基本概念二力平衡原理01刚体在两个力作用下处于平衡状态时，这两个力大小相等、方向相反、作用线重合。三力平衡定理02对于三个共面的力作用于刚体上使其平衡，这三个力必构成一平面三角形，且此三角形边长与三个力的大小成正比。力的可传递性原理03在刚体上作用三个共线平行力，若其中两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用线重合，则这三个力使刚体产生的运动状态与第三个力单独作用于刚体产生的运动状态相同。静力学的基本原理123由两个或两个以上的力组成一个平面汇交力系，该力系中所有力的作用线都汇交于一点。平面汇交力系由两个或两个以上的力组成一个平面平行力系，该力系中所有力的作用线相互平行。平面平行力系由两个或两个以上的力组成一个平面一般力系，该力系中所有力的作用线可以在同一平面内任意分布。平面一般力系平面力系空间汇交力系由两个或两个以上的力组成一个空间汇交力系，该力系中所有力的作用线都汇交于一点。空间平行力系由两个或两个以上的力组成一个空间平行力系，该力系中所有力的作用线相互平行。空间一般力系由两个或两个以上的力组成一个空间一般力系，该力系中所有力的作用线可以在三维空间内任意分布。空间力系CHAPTER动力学基础03动力学研究目的分析物体运动状态的变化规律，预测其未来运动状态。动力学在工程中的应用机械、航空航天、土木工程等领域。动力学定义研究物体运动和受力之间关系的科学。动力学的基本概念03第三定律（作用与反作用定律）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。01第一定律（惯性定律）一个不受外力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变。02第二定律（动量定律）物体动量的变化率等于作用力的大小，即F=ma。牛顿运动定律动量定理：力的冲量等于物体动量的变化量，即Ft=mv2-mv1。动量守恒定律：在没有外力作用的情况下，系统内各物体动量保持不变。动量守恒定律的应用：碰撞、火箭推进等。动量定理和动量守恒定律机械能守恒定律在没有外力或外力做功为零的情况下，系统内各物体机械能保持不变。机械能守恒定律的应用重力势能和动能的相互转化等。动能定理外力对物体所做的功等于物体动能的变化量，即W=ΔEk。动能定理和机械能守恒定律CHAPTER材料力学基础04材料力学是研究材料在力作用下的变形、应力和失效行为的科学。材料力学的主要目标是确保工程结构和机械系统在正常工作条件下安全、可靠和高效。材料力学涉及的领域包括结构分析、强度和稳定性、疲劳和断裂等。材料力学的基本假设是材料是连续的、均匀的和各向同性的。01020304材料力学的基本概念02030401拉伸和压缩拉伸和压缩是材料在轴向力作用下的基本变形行为。拉伸和压缩会导致材料产生伸长或缩短，同时伴随着应力的产生。拉伸和压缩的应力与应变关系通常通过实验获得，并可以用弹性模量来描述。拉伸和压缩过程中，材料的失效形式包括屈服、断裂等。剪切和挤压是材料在剪切力和挤压力作用下的变形行为。剪切和挤压的应力与应变关系也通过实验获得，并可以用剪切模量和泊松比来描述。剪切和挤压剪切力会导致材料在垂直于作用面的方向上产生相对位移，而挤压力则会使材料产生压缩或扩张。剪切和挤压过程中，材料的失效形式包括剪切破坏和挤压破坏。弯曲是材料在横向力作用下的变形行为，通常发生在梁或柱等结构中。弯曲的应力与应变关系通过实验获得，并可以用弯曲模量来描述。弯曲会导致材料产生挠曲变形，同时伴随着应力的产生。弯曲过程中，材料的失效形式包括弯曲破坏和屈曲失稳。弯曲扭转扭转会导致材料产生绕自身轴线的旋转变形，同时伴随着应力的产生。扭转过程中，材料的失效形式包括扭转变形过大和扭断破坏。扭转是材料在扭矩作用下的变形行为，通常发生在轴或轮等旋转结构中。扭转的应力与应变关系通过实验获得，并可以用剪切模量和泊松比来描述。CHAPTER弹性力学基础05弹性力学定义弹性力学是一门研究弹性物体在外力作用下变形和内力的科学。弹性体的性质物体在外力作用下发生形变，外力消失后能恢复原状的性质称为弹性。应力与应变物体内部单位面积上的内力称为应力，物体形状和尺寸的变化称为应变。弹性力学的基本概念连续性假设假设物体内部没有任何空隙或气泡，即物体内部是连续的。均匀性假设假设物体在各个方向上的性质是均匀的，即物体的性质不随位置而变化。各向同性假设假设物体在不同方向上的性质相同，即物体的弹性常数不随方向而变化。小变形假设假设物体的变形是微小的，即变形不会影响物体内部的应力分布。弹性力学的基本假设描述物体在力系作用下处于平衡状态的方程。平衡方程描述物体在变形过程中形状和尺寸变化的方程。几何方程描述物体在变形过程中应力与应变关系的方程。物理方程描述物体边界上应力分布的方程。边界条件弹性力学的基本方程桥梁的梁和拱等结构需要满足弹性力学的基本原理，以