理論力學(xué)期末復(fù)習(xí)資料課件

理論力學(xué)期末復(fù)習(xí)資料2023-12-07目錄CONTENTS力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)彈性力學(xué)材料力學(xué)流體力學(xué)相對論力學(xué)01CHAPTER力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)靜力平衡條件剛體處于平衡狀態(tài)的條件是合外力為零，且合外力矩為零。力的分類與性質(zhì)根據(jù)作用效果將力分為拉力、壓力、剪切力、彎曲力等，并了解力的平行四邊形法則。約束與反力掌握常見的約束類型，如固定端、鉸鏈、滑輪等，并了解反力的性質(zhì)。剛體靜力分析掌握彈性力學(xué)的基本方程，包括平衡方程、幾何方程和物理方程。彈性力學(xué)基本方程了解應(yīng)力和應(yīng)變的概念，以及它們之間的關(guān)系。應(yīng)力和應(yīng)變掌握彈性模量和泊松比的定義和物理意義。彈性模量與泊松比彈性力學(xué)基礎(chǔ)應(yīng)力-應(yīng)變曲線掌握應(yīng)力-應(yīng)變曲線的概念和繪制方法，以及曲線形狀與材料性能的關(guān)系。強(qiáng)度條件和安全系數(shù)了解強(qiáng)度條件的概念和運(yùn)用，以及安全系數(shù)的定義和意義。材料的力學(xué)性能了解材料的彈性、塑性和韌性等力學(xué)性能，以及這些性能與材料成分和加工方法的關(guān)系。材料力學(xué)基礎(chǔ)02CHAPTER動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)01物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。牛頓第一定律02物體的加速度與作用于它的力成正比，與它的質(zhì)量成反比。牛頓第二定律03對于每一個(gè)作用力，總有一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力。牛頓第三定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律物體的動(dòng)量(p)等于質(zhì)量(m)和速度(v)的乘積，即p=mv。物體的角動(dòng)量(L)等于物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(I)和角速度(w)的乘積，即L=Iw。動(dòng)量與角動(dòng)量角動(dòng)量動(dòng)量在沒有外力或外力做功為零的情況下，物體的動(dòng)能和勢能總和保持不變。機(jī)械能守恒定律能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。能量守恒定律能量守恒定律振動(dòng)物體在平衡位置附近來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng)稱為振動(dòng)。波動(dòng)振動(dòng)在空間中的傳播稱為波動(dòng)。振動(dòng)與波動(dòng)03CHAPTER彈性力學(xué)所有作用在物體上的力都應(yīng)與物體的質(zhì)量成正比，并沿著重心的位置向下。平衡方程物體的位移和應(yīng)變之間的關(guān)系。幾何方程物體的應(yīng)力和彈性常數(shù)之間的關(guān)系。物理方程彈性力學(xué)基本方程解析法對于簡單的彈性力學(xué)問題，可以通過解析方法求解。有限元法對于復(fù)雜的彈性力學(xué)問題，通常采用有限元法進(jìn)行求解。邊界元法對于某些特定類型的彈性力學(xué)問題，可以采用邊界元法求解。彈性力學(xué)問題求解方法03機(jī)械部件機(jī)械部件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析也可以利用彈性力學(xué)的知識(shí)。01橋梁結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮到各種荷載條件下的應(yīng)力分布，彈性力學(xué)可以為其提供理論基礎(chǔ)。02建筑結(jié)構(gòu)高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)也需要應(yīng)用彈性力學(xué)的原理和方法。彈性力學(xué)應(yīng)用實(shí)例04CHAPTER材料力學(xué)應(yīng)力和應(yīng)變描述材料在受力作用下的內(nèi)部變化和反應(yīng)。彈性與塑性材料的兩種主要力學(xué)性質(zhì)，分別對應(yīng)受力作用下的恢復(fù)和永久變形。強(qiáng)度和剛度衡量材料在受力作用下的抵抗能力和變形程度。穩(wěn)定性材料保持原有平衡狀態(tài)的能力。材料力學(xué)基本概念拉伸試驗(yàn)通過壓縮試樣測定材料的抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)。壓縮試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)硬度試驗(yàn)01020403通過測量材料表面的硬度來評價(jià)其力學(xué)性能。通過拉伸試樣測定材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)。通過彎曲試樣測定材料的抗彎強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)。材料力學(xué)性能與測試如何選擇和應(yīng)用材料以實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、持久的設(shè)計(jì)。橋梁和建筑結(jié)構(gòu)如何提高材料的使用性能以實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的設(shè)計(jì)。車輛和航空航天器如何優(yōu)化材料以實(shí)現(xiàn)更小、更輕、更強(qiáng)的產(chǎn)品。機(jī)械和電子產(chǎn)品材料力學(xué)應(yīng)用實(shí)例05CHAPTER流體力學(xué)流體力學(xué)基礎(chǔ)概念連續(xù)介質(zhì)假設(shè)流線流體質(zhì)點(diǎn)之間無空隙。表示某時(shí)刻流體質(zhì)點(diǎn)在空間中的分布。流體流場跡線氣體和液體等無固定形狀的物質(zhì)。空間中流體質(zhì)點(diǎn)組成的集合。表示某流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中的路徑。流體靜力學(xué)基本方程$\sumF=0$，即牛頓第二定律在流體中的應(yīng)用。$\frac{\partial\mathbf{u}}{\partialt}+(\mathbf{u}\cdot\nabla)\mathbf{u}=-\frac{1}{\rho}\nablap$，描述了流體速度與壓力的關(guān)系。理想流體沿流線運(yùn)動(dòng)時(shí)，流速與位置之間的關(guān)系。流體受到的沖量等于動(dòng)量的變化量。流體能量（如動(dòng)能、勢能）的改變量等于外界對流體做的功。流體動(dòng)力學(xué)基本方程動(dòng)量定理能量守恒定律伯努利方程流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)航空航天領(lǐng)域飛機(jī)、火箭等飛行器的飛行原理，氣動(dòng)性能分析。土木工程領(lǐng)域橋梁、建筑的風(fēng)載分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械工程領(lǐng)域流體傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等。環(huán)境工程領(lǐng)域流體污染控制、水力學(xué)等。流體力學(xué)應(yīng)用實(shí)例06CHAPTER相對論力學(xué)123物理規(guī)律在不同的慣性參考系下保持不變。相對性原理在任何慣性參考系中，真空中光的速度恒為c。光速不變原理愛因斯坦在1905年提出了狹義相對論，對時(shí)空觀念和質(zhì)能關(guān)系進(jìn)行了革命性的闡述。相對論的提出相對論基本原理時(shí)空觀念相對論中的時(shí)間與空間不再是絕對的概念，而是與觀察者的參考系有關(guān)。洛倫茲變換描述在不同慣性參考系之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)工具。質(zhì)速關(guān)系物體的質(zhì)量隨著速度的增加而增加，這是相對論的一個(gè)重要結(jié)論。相對論時(shí)空觀與質(zhì)速關(guān)系GPS定位誤差相對論效應(yīng)對GPS定位系統(tǒng)產(chǎn)生的影