工程力学课件教学

工程力学课件工程力学简介静力学基础材料力学动力学基础弹性力学工程实践中的力学问题contents目录工程力学简介01定义与分类定义工程力学是一门研究物体运动规律和力的作用的学科，旨在解决实际工程问题。分类工程力学分为静力学、动力学、弹性力学、流体力学等分支，各分支针对不同领域的实际问题进行研究。工程力学为各类工程提供安全设计和分析，确保工程结构的安全可靠。工程安全优化设计科技创新通过工程力学分析，可以优化工程设计，降低成本、提高效率。工程力学的发展推动了许多重大科技创新，如航空航天、高速铁路、新能源等领域。030201工程力学的重要性建筑工程中需要进行结构分析和设计，工程力学提供了理论支持和实践指导。建筑机械工程中涉及的设备、装置等都需要工程力学的理论支持，以确保其正常运转和安全性。机械交通工具如汽车、飞机、船舶等的设计制造过程中，工程力学发挥了重要作用。交通能源工程领域如风能、太阳能等可再生能源的开发利用，需要工程力学的理论支持和实践指导。能源工程力学的应用领域静力学基础02将一个力分解为两个或多个分力，或将多个力合成一个力。力的分解与合成描述力对物体转动效果的量，计算力矩的方法以及力矩平衡条件。力的矩将力沿某一直线投影，得到该力的分量，用于分析力的方向和大小。力的投影力的分析物体处于静止或匀速直线运动状态时称为平衡状态。平衡状态的概念物体在平面或空间内，若受到的合力为零，则处于平衡状态。平衡条件根据平衡条件建立平衡方程，用于求解未知力的大小和方向。平衡方程平衡状态与平衡条件03刚体的平衡稳定性分析刚体在受到微小扰动后是否能恢复平衡状态。01刚体的平衡条件刚体在平面或空间内，若受到的合力矩为零，则处于平衡状态。02刚体的平衡方程根据刚体的平衡条件建立平衡方程，用于求解未知力矩的大小和方向。刚体的平衡

重心与稳度重心物体重心位置的确定方法，以及重心与质心之间的关系。稳度分析物体在受到外力作用时是否会发生倾倒或翻滚，以及如何提高物体的稳度。重心与稳度的关系了解重心位置对物体稳度的影响，以及如何通过改变重心位置来提高物体的稳度。材料力学03物体由于外力作用而产生的单位面积上的内力。应力描述物体形状和尺寸变化的物理量。应变材料在弹性变形范围内的应力与应变之比，反映了材料的刚度特性。弹性模量描述材料横向应变与轴向应变之间关系的系数。泊松比应力与应变弹性塑性强度韧性材料的基本力学性质01020304材料在外力作用下发生形变，外力消失后能恢复原状的性质。材料在外力作用下发生形变，外力消失后不能恢复原状但不会断裂的性质。材料抵抗外力而不发生断裂的最大应力。材料吸收能量并抵抗断裂的能力。描述材料在不同受力状态下发生失效的准则。强度理论最大拉应力理论最大伸长线应变理论能量准则当最大拉应力达到材料的极限抗拉强度时，材料发生断裂。当最大伸长线应变达到材料的极限伸长率时，材料发生断裂。当材料吸收的能量达到某一临界值时，材料发生断裂或屈服。强度理论与失效准则梁在垂直于其轴线的力作用下发生弯曲变形。梁的弯曲板在垂直于其表面的力作用下发生弯曲变形。板的弯曲由于弯曲产生的应力，其分布规律与梁和板的截面形状、材料属性等因素有关。弯曲应力描述梁和板抵抗弯曲变形的能力，与材料的弹性模量和截面形状有关。弯曲刚度梁与板的弯曲动力学基础0401020304质点和刚体的运动轨迹分析速度和加速度的矢量表示相对运动和绝对运动的转换刚体的转动分析质点和刚体的运动分析动量守恒定律及应用动量矩守恒定律及应用机械能守恒定律及应用动量的定义和计算动量矩的定义和计算动能的定义和计算010203040506动量、动量矩与动能牛顿运动定律与运动方程牛顿第一定律和第二定律运动方程的建立和解法牛顿第三定律惯性参考系和非惯性参考系相对运动方程的建立和解法相对速度和相对加速度科里奥利力的概念和计算科里奥利力在地球上的影响01020304相对运动与科里奥利力弹性力学05应变表示物体形状的改变程度，是物体内部各点之间相对位移的度量。应变分析主要研究物体在受力作用下的应变状态，包括线应变和角应变。应变分析需要了解应变张量的概念、应变分量与位移的关系以及应变协调方程等基本知识。应变分析03应力分析需要了解应力张量的概念、应力分量与外力的关系以及应力平衡方程等基本知识。01应力表示物体内部单位面积上的力，是物体受到外力作用时内部各点之间相互作用的结果。02应力分析主要研究物体在受力作用下的应力状态，包括正应力和剪应力。应力分析010203弹性材料的应力-应变关系是描述材料在受力作用下的行为的重要参数。胡克定律是描述线性弹性材料的应力-应变关系的公式，即应力与应变之间呈线性关系。弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的物理量，包括杨氏模量、泊松比等参数。弹性材料的应力-应变关系弹性力学问题的解法主要包括解析法和数值法两大类。解析法是通过数学手段求解弹性力学问题的公式或表达式的方法，适用于简单问题。数值法是通过迭代或搜索的方法求解弹性力学问题的近似解，适用于复杂问题。弹性力学问题的解法工程实践中的力学问题06材料选择与组合根据工程要求，选择合适的材料及其组合方式，以满足力学性能和功能需求。结构设计准则遵循结构设计的基本准则，如强度、刚度、稳定性等，确保结构的可靠性和安全性。结构优化设计在满足工程需求和安全性的前提下，通过合理的设计方案，降低工程成本、提高结构效率。结构优化设计强度问题研究结构在不同载荷作用下的强度表现，确保结构在承受外力时能够保持稳定。稳定性问题分析结构在各种环境因素和外力作用下的失稳条件，采取措施提高结构的稳定性。强度与稳定性评估通过实验和计算方法，对结构的强度和稳定性进行评估，为工程实践提供依据。强度与稳定性问题振动问题研