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《工程力学上》PPT课件•绪论•静力学基础目录•平衡问题Contents•动力学基础•弹性力学基础•工程应用案例分析01绪论工程力学的研究对象与任务总结词工程力学的研究对象与任务详细描述工程力学是一门研究工程结构与机械运动规律的学科,其研究对象包括各种工程结构和机械系统其主要任务是通过对物体运动规律的研究,分析工程结构和机械系统的性能,为工程设计和优化提供理论支持工程力学的基本概念总结词工程力学的基本概念详细描述工程力学涉及的基本概念包括力、力矩、应力、应变、刚度、弹性模量等这些概念是理解和分析工程结构和机械系统的基础,对于理解工程力学中的各种问题至关重要工程力学的应用与发展总结词工程力学的应用与发展详细描述工程力学作为一门重要的工程学科,在许多领域都有广泛的应用,如航空航天、机械、土木、交通等随着科学技术的发展,工程力学也在不断发展和完善,新的理论和方法不断涌现,为解决复杂的工程问题提供了更多有效的手段02静力学基础静力学的基本概念静力学平衡力研究物体在力作用下处于平衡状态的作用在物体上,使物体处于平衡状态科学的力平衡状态物体相对于地球静止或匀速直线运动的状态静力学的基本原理二力平衡原理物体在两个平衡力作用下处于平衡状态三力平衡定理一个平面内的三个共点力作用于物体,使物体处于平衡状态时,这三个力必构成一个闭合三角形力的平行四边形法则两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线即表示两个力的合力的大小和方向力的合成与分解010203力的合成力的分解正交分解法将两个或两个以上的力合将一个力分解成两个或两将力分解到相互垂直的两并成一个力的过程个以上的分力个方向上,便于计算和分析力矩与力偶力矩力和力臂的乘积,描述力使物体绕旋转轴转动的效应力偶大小相等、方向相反、作用线不在同一直线上的两个力,描述力使物体绕任意轴转动的效应03平衡问题平面力系的平衡平面力系的概念平衡方程的建立在平面内,力系中各力的作用根据力的平衡条件建立平衡方线都位于同一平面内程,求解未知力平面力系的平衡条件静定与静不定问题合力为零,合力矩为零根据平衡方程的数目和未知力的数目关系,判断问题的静定或静不定性质空间力系的平衡空间力系的概念力系中各力的作用线不在同一平面内空间力系的平衡条件合力为零,合力矩为零,合力偶矩为零平衡方程的建立根据力的平衡条件建立平衡方程,求解未知力静定与静不定问题根据平衡方程的数目和未知力的数目关系,判断问题的静定或静不定性质重心与稳度01020304重心概念重心位置的求法稳度概念稳度计算物体各部分所受重力的合力的通过积分或几何法求得物体重描述物体抵抗倾倒的能力根据物体重心位置和支撑面的作用点心的位置形状,计算物体的稳度04动力学基础质点和刚体的运动描述质点和刚体的运动轨迹描述物体在空间中的位置随时间的变化,通常用轨迹、位移、速度和加速度等参数表示直角坐标系与极坐标系建立质点和刚体的运动方程,可以通过直角坐标系或极坐标系进行描述,根据具体问题选择合适的坐标系动能与势能动能物体由于运动而具有的能量,计算公式为$E_k=frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是质量,$v$是速度势能物体由于位置或弹性形变而具有的能量,常见的势能形式有重力势能、弹性势能等动量与动量矩动量物体的质量与速度的乘积,计算公式为$p=mv$,表示物体运动的量动量矩描述物体转动效果的物理量,计算公式为$L=r timesp$,其中$r$是从转动轴到质点的位置矢量动力学基本方程牛顿第二定律01描述物体运动与力的关系,公式为$F=ma$,其中$F$是作用力,$m$是质量,$a$是加速度动量定理与动量守恒定律02描述物体动量的变化与力的关系,以及系统动量守恒的条件动量矩定理与动量矩守恒定律03描述物体转动效果的变化与力矩的关系,以及系统动量矩守恒的条件05弹性力学基础弹性力学的基本概念弹性力学弹性研究弹性物体在外力作用下的应力、应变和物体在外力作用下发生形变,外力消失后能位移的一门学科恢复原状的性质应力和应变位移描述物体内部受力情况的物理量,是弹性力物体位置的变化学中的基本概念弹性力学的基本假设0102连续性假设均匀性假设假设物体内部是连续的,没有空隙假设物体内部各点性质相同,无局或裂纹部变化各向同性假设小变形假设假设物体在不同方向上具有相同的假设物体变形较小,可以忽略不计物理性质0304弹性力学的基本方程平衡方程几何方程描述物体内部受力平衡的描述物体变形情况的方程方程物理方程本构方程描述物体内部应力和应变描述物体内部应力与应变关系的方程之间关系的方程06工程应用案例分析机械工程中的应用总结词广泛应用,基础支撑详细描述工程力学在机械工程中具有广泛的应用,从简单的杠杆、滑轮机构到复杂的精密机械,都离不开力学分析力学理论为机械设计提供了基础支撑,确保机械设备的稳定性和可靠性土木工程中的应用总结词详细描述关键领域,安全保障土木工程中,工程力学起到了关键的作用从建筑设计到施工建设,再到后期的维护VS管理,都需要运用力学知识力学分析能够为土木工程提供安全保障,预防结构破坏和倒塌事故的发生航空航天工程中的应用总结词详细描述高精度要求,技术集成航空航天工程对精度要求极高,而工程力学正是实现这一目标的关键技术力学分析在航空航天器的设计、制造、测试和运行中都发挥着重要作用,确保飞行器的安全性和性能同时,力学与其他技术的集成也推动了航空航天领域的技术创新THANKS。