工程力学陈传胜课件单击此处添加副标题汇报人:XX
目录壹工程力学基础贰静力学分析叁材料力学性质肆动力学原理伍工程应用实例陆课件学习资源
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。力的定义和分类力的合成是将多个力合并为一个合力,分解则是将一个力拆分为多个分力,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010203
力学的分类静力学流体力学材料力学动力学静力学研究物体在力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态的条件和规律。动力学关注物体运动状态变化的原因,包括牛顿运动定律和能量守恒定律等。材料力学研究材料在外力作用下的应力、应变关系,以及结构的强度、刚度和稳定性问题。流体力学探讨流体(液体和气体)的运动规律及其与固体界面的相互作用。
基本力学定律牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出物体会保持静止或匀速直线运动,除非受到外力作用。牛顿第一定律01牛顿第二定律定义了力与加速度的关系,即F=ma,其中F是力,m是质量,a是加速度。牛顿第二定律02牛顿第三定律表明,作用力和反作用力总是成对出现,大小相等、方向相反,如火箭推进。牛顿第三定律03胡克定律描述了弹性体在弹性限度内,应力与应变成正比关系,是材料力学的基础之一。胡克定律04
静力学分析第二章
静力平衡条件静力平衡要求物体所受的外力和为零,即所有力的矢量和等于零。力的平衡条件物体在静力平衡状态下,所有力矩的代数和也必须为零,确保不发生旋转。力矩的平衡条件分析物体受力情况,识别并计算作用在物体上的所有力及其作用点,是应用静力平衡条件的基础。受力分析例如,桥梁设计中,工程师需确保桥梁在各种载荷作用下满足静力平衡条件,以保证结构安全。应用实例
结构受力分析区分并计算结构的内力和外力,理解它们之间的关系,是静力学分析的关键部分。内力与外力分析根据力的平衡原理,建立静力平衡方程,确保结构在各种力作用下保持稳定。平衡方程建立绘制结构受力图是分析的第一步,明确各力的作用点、大小和方向,为后续计算打下基础。受力图绘制
力系简化方法通过合成与分解,将复杂力系转化为更简单的形式,便于分析和计算。力的合成与分解对于平行力系,可以将其简化为一个合力,简化计算过程并快速得出结果。平行力系简化利用力矩平衡原理,可以确定力系作用下物体的转动状态,简化问题求解。力矩平衡原理
材料力学性质第三章
材料的应力与应变应力是材料单位面积上的内力,分为正应力和剪应力,是材料力学分析的基础。应力的定义和分类应变描述材料形变的程度,通过应变片等仪器测量,是评估材料性能的关键指标。应变的概念及其测量胡克定律阐述了应力与应变之间的线性关系,在弹性范围内,材料的应力与应变成正比。胡克定律的应用屈服是指材料在应力作用下发生永久形变的临界点,断裂则是材料完全失去承载能力的点。材料的屈服和断裂
材料的力学性能抗拉强度抗拉强度是衡量材料承受拉伸力而不破坏的能力,如高强度钢丝在桥梁建设中的应用。压缩性能压缩性能描述材料在受到压力时的变形和破坏情况,例如混凝土在建筑中的使用。疲劳强度疲劳强度指材料在反复应力作用下抵抗破坏的能力,如飞机机翼材料的疲劳测试。冲击韧性冲击韧性反映材料在高速冲击下吸收能量的能力,例如汽车保险杠的设计考量。
材料的破坏准则最大应力理论认为,当材料中的最大主应力达到其极限强度时,材料就会发生破坏。最大应力理论01最大应变理论指出,当材料的最大主应变达到其极限应变时,材料将发生破坏。最大应变理论02最大剪应力理论认为,当材料中的最大剪应力达到其极限剪应力时,材料会发生剪切破坏。最大剪应力理论03能量破坏理论基于能量守恒原理,认为材料破坏是由于其内部能量达到临界值所致。能量破坏理论04
动力学原理第四章
运动学基础位移是物体位置的变化,通过位移-时间图可以直观地展示物体运动的快慢和方向。位移和时间的关系运动学中,运动是相对的,需要选定参考系来描述物体的运动状态,如地心参考系或太阳参考系。运动的相对性运动学研究物体的运动状态,速度描述物体位置随时间的变化率,加速度则是速度的变化率。速度与加速度01、02、03、
动力学方程能量守恒定律说明,在一个封闭系统中,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。动量守恒定律指出,在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。牛顿第二定律是动力学方程的核心,表明力等于质量乘以加速度,即F=ma。牛顿第二定律动量守恒定律能量守恒定律
振动分析基础简谐振动是振动分析中最基本的形式,例如钟摆的摆动和弹簧振子的运动。简谐振动受迫振动发生在外部周期性力作用下,如洗衣机脱水时的振动模式。受迫振动阻尼振动描述了振动系统在受到阻尼力作用时的衰减过程,如汽车减