慕课工程力学课件
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目录
第一章
工程力学基础
第二章
力学分析方法
第四章
课件学习资源
第三章
力学在工程中的应用
第六章
课件使用指南
第五章
课件技术特点
工程力学基础
第一章
力学的基本概念
力是物体间相互作用的量度，分为接触力如摩擦力和非接触力如重力。
力的定义和分类
多个力作用于同一点时，可以合成一个合力；一个力也可以分解为多个分力，遵循平行四边形法则。
力的合成与分解
牛顿第一定律定义了惯性，第二定律阐述了力与加速度的关系，第三定律说明了作用力与反作用力。
牛顿三大定律
01
02
03
静力学原理
力的平衡条件
在静力学中，一个物体处于静止或匀速直线运动状态时，作用在物体上的所有力必须满足平衡条件。
力的分解与合成
静力学研究如何将复杂的力系统分解为基本力，以及如何将多个力合成一个等效的合力。
力矩和力偶
力矩是力与力臂的乘积，描述了力对物体转动效果的影响；力偶则指大小相等、方向相反的一对力，能产生纯转动效果。
材料力学性质
弹性模量是衡量材料抵抗形变能力的重要参数，如钢的弹性模量远高于木材。
弹性模量
01
屈服强度指材料开始发生塑性变形时的应力极限，例如铝合金在特定条件下屈服强度会降低。
屈服强度
02
断裂韧性表征材料抵抗裂纹扩展的能力，如高强度钢的断裂韧性通常比普通钢要高。
断裂韧性
03
疲劳极限是指材料在反复应力作用下能承受的最大应力，而不发生疲劳破坏的极限值。
疲劳极限
04
力学分析方法
第二章
力系简化技巧
通过合成与分解力，可以将复杂力系转化为更简单的形式，如在机械臂设计中将多个力简化为单一力。
应用力的合成与分解
力矩平衡是简化力系的关键，例如在分析静止物体时，通过计算力矩确保系统平衡。
利用力矩平衡原理
在力学分析中，区分主动力和约束力有助于简化问题，例如在桥梁设计中识别主要承重力。
识别主动力和约束力
01、
02、
03、
结构受力分析
通过计算结构在静止状态下所受的力和力矩，确保结构稳定，如桥梁设计中的静力计算。
静力平衡分析
分析结构在动态荷载作用下的响应，如地震对建筑物的影响，评估结构的抗震性能。
动力响应分析
评估结构在重复荷载作用下可能出现的疲劳破坏，常见于长期承受交变载荷的机械部件。
疲劳分析
研究结构在荷载作用下是否会发生失稳，如细长柱子在压力作用下的屈曲问题。
稳定性分析
力学模型建立
在建立力学模型时，首先要明确研究对象的物理特性及所受的外力，同时确定边界条件，如固定支撑或自由度。
确定研究对象和边界条件
根据问题的性质选择合适的力学理论，如静力学、动力学、材料力学等，以确保模型的适用性。
选择合适的力学理论
将复杂的实际工程问题简化为理想化的力学模型，忽略非关键因素，以便于分析和计算。
简化实际问题
在建立模型时，需要对某些未知或难以量化的因素进行合理假设和近似处理，以简化模型的复杂度。
进行假设和近似
力学在工程中的应用
第三章
结构工程应用
力学原理在桥梁设计中至关重要，如斜拉桥和悬索桥的拉力与支撑力的精确计算。
桥梁建设
高层建筑的结构稳定性依赖于力学分析，确保在风载和地震作用下的安全。
高层建筑
隧道工程中，力学用于评估土压力和支护结构的稳定性，防止坍塌事故。
隧道开挖
大坝设计需考虑水压力、土压力等力学因素，确保结构安全和长期稳定性。
大坝设计
机械工程应用
01
结构强度分析
在机械设计中，力学原理用于计算和评估结构件的强度，确保机械在各种载荷下的安全性。
02
动力系统优化
利用力学知识对机械的动力系统进行分析和优化，提高能效，减少能耗，延长机械使用寿命。
03
振动控制
在机械工程中，力学被用来设计减震系统，控制和减少设备运行时产生的振动，保证精确度和稳定性。
土木工程应用
力学原理在桥梁设计中至关重要，如悬索桥和拱桥的受力分析确保结构稳定。
桥梁建设
高层建筑的结构设计需要考虑风力、地震等外力作用，力学计算保证建筑安全。
高层建筑
隧道工程中，力学分析用于评估土壤压力和支撑结构的稳定性，防止坍塌事故。
隧道挖掘
道路工程中，力学用于计算不同材料的承载能力和抗压强度，确保道路耐用性。
道路铺设
课件学习资源
第四章
视频教程
实例演示分析
基础概念讲解
通过动画和图解，视频教程深入浅出地讲解工程力学的基本概念和原理。
选取实际工程案例，视频教程演示如何应用力学原理解决具体问题，增强理解。
互动式问题解答
视频教程中穿插互动环节，通过提问和解答，帮助学习者巩固知识点。
互动练习题
通过在线平台提交答案后，系统即时给出反馈，帮助学生及时了解自己的学习情况。
实时反馈题目
01
设计不同难度级别的题目，从基础到进阶，满足不同学习阶段学生的需求。
分层次难度练习
02
结合实际工程案例，让学生分析力学问题，提高解决实际问题的能力。