力学与工程概论课件

力学与工程概论CONTENTS力学基础工程材料力学动力学与振动工程应用实例力学基础01·第一定律（惯性定律）：一个物体在无外力作用下将保持静止或匀速直线运动状态。第三定律（作用与反作用定律）：对于任何作用，都存在一个大小相等、方向相反的反作用。第二定律（动量定律）：物体动量的变化率等于作用在物体上的合外力。牛顿三定律是经典力学的基础，是描述物体运动规律的基本法则。牛顿三定律相对性原理相对性原理指出，物理定律在任何惯性参考系中都是一样的，即无论观察者在何处观察，物理定律的形式都不变。·相对性原理是物理学中的一个基本原理，表明物理定律在不同的惯性参考系中是相同的。这意味着，无法通过任何实验区分均匀引力场和加速参照系。相对性原理是狭义相对论的基础，也是广义相对论的一部分。动量守恒定律动量守恒定律是力学中的一个基本定律，表明封闭系统中的总动量保持不变。·动量守恒定律指出，在一个没有外力作用的封闭系统中，总动量保持不变。该定律适用于质点和刚体的运动，是经典力学中的一个重要概念。动量守恒定律在自然界中广泛存在，如行星运动、碰撞等现象都遵循动量守恒定律。角动量守恒定律在自然界中广泛存在，如行星的自转和公转、陀螺的进动等现象都遵循角动量守恒定律。该定律适用于旋转运动的物体，如行星、卫星和陀螺等。角动量守恒定律指出，在一个没有外力矩作用的封闭系统中，总角动量保持不变。角动量守恒定律是力学中的一个基本定律，表明封闭系统中的总角动量保持不变。·角动量守恒定律工程材料力学02材料在受到外力作用时发生形变，且在去除外力后不能恢复原状，但仍保留部分形变的性质。01020304材料在受到外力作用时发生形变，当外力去除后能恢复原状的性质。材料抵抗外力作用而不被破坏的最大应力极限。材料在受到外力作用时吸收能量的能力，表现为材料抵抗冲击和振动的能力。弹性强度塑性韧性材料的基本力学性能03弹性力学中的边界条件和初始条件描述弹性体与周围介质之间的相互作用和弹性体在初始时刻的状态。01弹性力学的基本方程包括平衡方程、几何方程和本构方程，用于描述弹性体的受力、变形和应力应变关系。02弹性力学的基本定理包括虚功原理、最小势能原理和胡克定律等，用于求解弹性体的位移、应变和应力等问题。弹性力学塑性力学的基本概念包括屈服条件、流动法则和强化准则等，用于描述塑性体的应力应变关系和变形行为。塑性力学的基本方程包括屈服方程、流动方程和强化方程等，用于描述塑性体的受力、变形和应力应变关系。塑性力学中的边界条件和初始条件描述塑性体与周围介质之间的相互作用和塑性体在初始时刻的状态。塑性力学030201包括最大拉应力理论、最大剪切应力理论和形状改变能密度理论等，用于描述材料在不同受力状态下的强度极限。包括线弹性断裂准则和非线弹性断裂准则等，用于描述材料在受力过程中发生断裂的条件和规律。研究材料在循环载荷或交变载荷作用下的疲劳失效和损伤累积规律，以及如何提高材料的疲劳寿命和抗损伤能力。材料的强度理论材料的断裂准则材料的疲劳与损伤材料的强度与断裂动力学与振动03研究刚体的位置、速度和加速度，以及这些量如何随时间变化。研究刚体运动的原因，即力与运动之间的关系。描述物体运动的基本定律，包括惯性定律、加速度定律和作用与反作用定律。刚体的运动学刚体的动力学牛顿运动定律刚体的动力学弹性体在无外力作用下的振动。弹性体在外力作用下的振动。研究弹性体的应力和应变之间的关系。研究振动过程中能量的耗散和衰减。弹性体的基本性质自由振动受迫振动振动的能量耗散弹性体的振动研究流体的密度、粘度和压缩性等物理性质。研究流体在静止状态下的压力和平衡。研究流体在运动状态下的速度、压力和阻力等。研究流体流动的稳定性和不稳定性问题。流体的基本性质流体静力学流体动力学流体流动的稳定性流体动力学工程应用实例04总结词桥梁工程是力学与工程结合的典型应用，通过合理的设计和施工，实现跨越河流、海峡等障碍物的交通通道。详细描述桥梁工程需要考虑多种因素，如桥墩的稳定性、桥面的承载能力、风载和地震等自然力的作用，以及施工方法和材料选择等。在设计和施工过程中，需要运用力学原理进行受力分析和计算，以确保桥梁的安全性和可靠性。桥梁工程航空航天工程是研究航空器和航天器的设计、制造、试验和使用的科学和技术领域。总结词航空航天工程涉及空气动力学、推进技术、材料科学等多个学科领域，需要解决复杂的技术难题。在航空器设计中，需要考虑气动性能、结构强度、稳定性等方面的要求；在航天器设计中，需要考虑太空环境、推进系统、轨道控制等方面的要求。详细描述航空航天工程土木工程是研究和应用土、水、岩石等自然资源的规划、设计、施工和维护的科学技术领域。总结词土木工程包括岩土工程、水利工程、道路桥梁工程等多个方向，需要综合考虑地质、气象、水文等多种因素。在土木工程中，力学原理的应用非常广泛，如土力学、流体力学等，是土木工程设计和施工的重要基础。详细描述土木工程VS机械工程是研究和应用机械系统的设计、制造、维护和改进的科学技术领域。详细描述机械工程涉及机械学、材料科学、控制理论等多