《工程力學(xué)》課件

《工程力學(xué)》課件Contents目錄工程力學(xué)概述靜力學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)彈性力學(xué)工程力學(xué)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐工程力學(xué)概述01定義與特點(diǎn)定義工程力學(xué)是一門研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和力的作用的科學(xué)，它涉及到實(shí)際工程問題中的力學(xué)現(xiàn)象和原理。特點(diǎn)工程力學(xué)具有基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和實(shí)踐性，它為各類工程設(shè)計(jì)和施工提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，是工程技術(shù)人員必備的專業(yè)知識(shí)。機(jī)械工程包括建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、隧道、水利工程等的靜力與動(dòng)力分析。土木工程航空航天工程船舶工程01020403涉及船舶結(jié)構(gòu)、浮力、穩(wěn)定性及船舶推進(jìn)的動(dòng)力學(xué)問題。涉及各種機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)分析。研究飛行器、火箭等的高速運(yùn)動(dòng)和空氣動(dòng)力學(xué)問題。工程力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域古代工匠在實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，如埃及金字塔、中國(guó)的長(zhǎng)城等建筑的設(shè)計(jì)和施工。古代工程力學(xué)17世紀(jì)牛頓等科學(xué)家建立了經(jīng)典力學(xué)理論體系，為工程力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)典力學(xué)隨著科技的發(fā)展，材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等與工程力學(xué)的結(jié)合，形成了多個(gè)分支領(lǐng)域，如結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)等。近代工程力學(xué)現(xiàn)代工程力學(xué)不斷向復(fù)雜化、精細(xì)化方向發(fā)展，涉及多學(xué)科交叉融合，如計(jì)算力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)等?，F(xiàn)代工程力學(xué)工程力學(xué)的發(fā)展歷程靜力學(xué)基礎(chǔ)02力的定義與性質(zhì)總結(jié)詞力的定義、力的三要素、力的表示方法、力的分類（按作用效果和性質(zhì)）詳細(xì)描述力的概念與性質(zhì)總結(jié)詞平衡狀態(tài)與力矩的概念詳細(xì)描述平衡狀態(tài)的定義、平衡條件的推導(dǎo)、力矩的定義、力矩的計(jì)算方法（按右手定則）平衡與力矩總結(jié)詞力的合成與分解的方法詳細(xì)描述力的平行四邊形法則、力的分解方法（按正交分解和斜交分解）、力的合成與分解的應(yīng)用實(shí)例力的合成與分解摩擦力與摩擦定律摩擦力的概念與摩擦定律總結(jié)詞摩擦力的定義、靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)分、摩擦定律的表述、摩擦力計(jì)算公式及實(shí)例分析詳細(xì)描述動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)03描述質(zhì)點(diǎn)在空間中的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括位移、速度和加速度等概念。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究剛體的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)，以及剛體上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)量描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于質(zhì)量與速度的乘積。要點(diǎn)一要點(diǎn)二動(dòng)量矩描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積。動(dòng)量與動(dòng)量矩靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體不受外力作用時(shí)，保持其狀態(tài)不變。第一定律物體加速度的大小與作用力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。第二定律作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。第三定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律根據(jù)牛頓第二定律，描述剛體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的數(shù)學(xué)方程。描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)變化的數(shù)學(xué)方程，涉及到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、角速度和力矩等概念。剛體的動(dòng)力學(xué)方程剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程動(dòng)力學(xué)方程材料力學(xué)04材料的密度、比熱容、熱導(dǎo)率等。物理性質(zhì)彈性模量、泊松比、切變模量等。機(jī)械性質(zhì)材料的耐腐蝕性、抗氧化性等?；瘜W(xué)性質(zhì)熱膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)系數(shù)等。熱學(xué)性質(zhì)材料的基本性質(zhì)描述了材料在拉伸過程中所表現(xiàn)出的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。拉伸實(shí)驗(yàn)描述了材料在壓縮過程中所表現(xiàn)出的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。壓縮實(shí)驗(yàn)解釋了材料在受力過程中發(fā)生的彈性變形和塑性變形。彈性與塑性給出了材料在拉伸和壓縮過程中應(yīng)滿足的強(qiáng)度條件。強(qiáng)度條件拉伸與壓縮描述了材料在剪切力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。剪切實(shí)驗(yàn)彎曲實(shí)驗(yàn)剪切與彎曲的關(guān)系彎曲中心描述了梁在彎曲力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。解釋了剪切與彎曲之間的聯(lián)系和區(qū)別。給出了梁在發(fā)生彎曲時(shí)，應(yīng)滿足的彎曲中心條件。剪切與彎曲ABCD材料的失效與強(qiáng)度理論失效類型描述了材料在不同受力情況下可能發(fā)生的失效類型，如屈服失效、脆性斷裂失效等。安全系數(shù)給出了在工程設(shè)計(jì)中，為確保安全而采用的安全系數(shù)計(jì)算方法。強(qiáng)度理論介紹了四種常用的強(qiáng)度理論，如最大拉應(yīng)力理論、最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論等。可靠性設(shè)計(jì)介紹了基于概率論的可靠性設(shè)計(jì)方法，以提高工程結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。彈性力學(xué)05彈性體的性質(zhì)物體在外力作用下發(fā)生形變，撤去外力后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性。應(yīng)力與應(yīng)變物體內(nèi)部單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力，物體內(nèi)部單位長(zhǎng)度上的相對(duì)變形稱為應(yīng)變。彈性力學(xué)定義彈性力學(xué)是一門研究彈性物體在外力作用下變形和內(nèi)力的學(xué)科。彈性力學(xué)的基本概念03物理方程物體內(nèi)部的應(yīng)力分量與應(yīng)變分量之間的關(guān)系由物理方程描述。01平衡方程物體內(nèi)部各點(diǎn)的應(yīng)力分量滿足平衡方程，即合力為零。02幾何方程物體內(nèi)部的應(yīng)變分量與位移分量之間的關(guān)系由幾何方程描述。彈性力學(xué)的基本方程橋梁設(shè)計(jì)需要考慮橋梁在不同載荷下的變形和內(nèi)力分布，以確保安全性和穩(wěn)定性。橋梁工程建筑結(jié)構(gòu)機(jī)械零件高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)等需要進(jìn)行彈性力學(xué)分析，以確保結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。機(jī)械零件在工作中受到各種外力作用，需要進(jìn)行彈性力學(xué)分析，以確保零件的強(qiáng)度和剛度。030201彈性力學(xué)的應(yīng)用實(shí)例工程力學(xué)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐06加深理論理解實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論知識(shí)的最好方式，通過實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好地理解工程力學(xué)的理論知識(shí)。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神實(shí)驗(yàn)往往需要團(tuán)隊(duì)合作完成，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中鍛煉團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。提高解決問題的能力實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)遇到各種問題，學(xué)生需要獨(dú)立思考和解決，這有助于提高他們解決問題的能力。培養(yǎng)實(shí)踐操作能力通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能夠掌握工程力學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能，提高動(dòng)手能力和實(shí)踐操作能力。工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的與意義實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，準(zhǔn)備所需的實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)操作按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。數(shù)據(jù)處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)總結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)，得出結(jié)論，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法與步驟拉