还剩20页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《结构力学第1章》ppt课件•结构力学概述•结构力学的基本概念目录•静力学基础Contents•材料力学基础•结构分析的基本方法01结构力学概述结构力学的定义结构力学是研究结构在外力作用下的响应和行为的科学它主要关注结构在力的作用下如何变形、位移、应力分布以及稳定性等问题结构力学涉及的范围广泛,包括建筑结构、桥梁、机械、航空航天等领域,是工程学科的重要基础之一结构力学的重要性结构力学是工程设计的基础在工程设计中,结构设计是至关重要的环节,而结构力学则是结构设计的基础只有通过结构力学分析,才能确保结构的稳定性和安全性,满足工程要求结构力学有助于降低工程成本正确的结构设计和优化可以显著降低工程的成本通过结构力学分析,可以避免设计缺陷和不必要的材料浪费,从而节约工程成本结构力学的发展历程古代结构工程实践人类在古代就开始应用结构工程实践,如古埃及金字塔、中国的长城等这些建筑的结构设计虽然简单,但体现了人类对结构的初步认识和应用经典结构力学的发展18世纪和19世纪期间,经典结构力学开始形成达芬奇、伽利略等科学家开始对结构的稳定性、强度和刚度进行研究,为经典结构力学的发展奠定了基础现代结构力学的兴起随着计算机技术和数值分析方法的快速发展,现代结构力学得到了广泛应用现代结构力学涉及多种领域和技术,如有限元分析、边界元法、离散元法等,为复杂结构的分析和设计提供了强大的工具02结构力学的基本概念结构的定义与分类总结词理解结构的基本定义和分类是学习结构力学的基础详细描述结构是指在建筑、机械、航空、交通等工程中,由各种材料组成的、能够承受各种作用力的体系根据不同的分类标准,结构可以分为多种类型,如根据材料可以分为混凝土结构、钢结构、木结构等;根据结构形式可以分为框架结构、剪力墙结构、拱结构等结构的分析方法总结词掌握结构的分析方法是学习结构力学的重要目标详细描述结构的分析方法主要包括静力分析、动力分析和稳定性分析静力分析主要研究结构在静力作用下的内力和变形,动力分析主要研究结构在动力作用下的响应和振动,稳定性分析主要研究结构在各种外力作用下的平衡状态结构的平衡状态总结词详细描述理解结构的平衡状态是研究结构力学的基本结构的平衡状态是指结构在各种外力作用下,前提能够保持静止或者匀速直线运动的状态为了使结构保持平衡状态,必须满足力的平衡和力矩平衡条件力的平衡条件是指作用在结构上的所有外力在数值上相等,方向相反;力矩平衡条件是指作用在结构上的所有外力矩在数值上相等,方向相反03静力学基础静力学的基本原理010203力的平衡力的作用线力的独立作用原则物体在力的作用下保持静力沿其作用线移动,对刚在同一平面内,三个不共止或匀速直线运动的状态体的运动状态不产生影响线的力作用于刚体,与这称为力的平衡三个力等效的力矩为零力的合成与分解力的合成两个或两个以上的力共同作用于一个物体上,产生的效果与一个力的作用效果相同,这个力称为它们的合力力的分解将一个力分解为两个或两个以上的分力,这些分力共同替代原力作用在物体上力矩与力偶力矩力和力臂的乘积称为力矩,表示力使物体绕某点转动的效应力偶两个大小相等、方向相反且不在同一直线上的力组成的力系称为力偶04材料力学基础材料的基本性质物理性质化学性质材料的密度、热膨胀系数、弹材料的耐腐蚀性、抗氧化性等性模量等机械性质加工性质材料的抗拉、抗压、抗剪、抗材料的可塑性、可焊性、可锻弯等强度性等应力和应变的概念应力在材料内部,由于受到外力作用,单位面积上所1承受的力分为名义应力和实际应力应变材料在受力后发生的形变分为线应变和剪应变2弹性与塑性材料在受力后恢复原状的性质称为弹性;材料在3受力后发生不可逆的形变称为塑性材料的强度和刚度强度稳定性材料抵抗破坏的能力根据受力情况不同,可分材料在受到外力作用时保持原有平衡状态的能力为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等如梁的稳定性A BC D刚度疲劳强度材料抵抗变形的能力刚度通常用弹性模量来衡材料在循环应力作用下抵抗破坏的能力量05结构分析的基本方法结构的简化方法结构的简化将实际结构简化为理想化的力学模型,忽略次要因素,突出主要矛盾,便于进行力学分析集中质量法将连续质量分布简化为集中质量,适用于质量分布均匀、刚度均匀的结构刚度等效法将复杂的结构用等效的简单结构替代,保持结构的刚度和承载能力不变结构的静力分析方法平衡方程根据力的平衡原理,建立结构的平衡方程,求解未知力静力分析的步骤确定结构的约束、建立结构的平衡方程、求解未知力静力分析的应用用于分析结构的承载能力和稳定性,评估结构的可靠性结构的动力分析方法动力方程动力分析的步骤根据牛顿第二定律和动力学原理,建立结构的确定结构的自由度、建立结构的动力方程、求动力方程,求解结构的振动和动力响应解振动和动力响应动力分析的应用用于分析结构的抗震性能、疲劳寿命和动态稳定性。