《工程力學(xué)上》課件

《工程力學(xué)上》PPT課件CATALOGUE目錄緒論靜力學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)基礎(chǔ)彈性力學(xué)基礎(chǔ)CHAPTER緒論01總結(jié)詞：明確闡述詳細(xì)描述：工程力學(xué)的研究對(duì)象主要包括各種工程結(jié)構(gòu)、機(jī)械和建筑物的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及工程中各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。其主要任務(wù)是通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，為工程設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù)，確保工程安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。工程力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)總結(jié)詞：全面解釋詳細(xì)描述：工程力學(xué)涉及的基本概念包括力、力矩、應(yīng)力、應(yīng)變、剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等。這些概念是工程力學(xué)中的核心要素，對(duì)于理解和解決工程實(shí)際問(wèn)題至關(guān)重要。工程力學(xué)的基本概念總結(jié)詞：實(shí)例說(shuō)明詳細(xì)描述：工程力學(xué)在建筑、機(jī)械、航空航天、交通運(yùn)輸、水利等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程力學(xué)不斷與其他學(xué)科交叉融合，如計(jì)算力學(xué)、生物力學(xué)等，為解決復(fù)雜工程問(wèn)題提供了更多可能性。同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算方法的進(jìn)步，工程力學(xué)的研究手段也日趨多樣化。工程力學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展CHAPTER靜力學(xué)基礎(chǔ)02力是物體之間的相互作用，是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力的概念剛體的概念平衡的概念剛體是指在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變的物體。平衡是指剛體在力的作用下，保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。030201靜力學(xué)的基本概念二力平衡原理01剛體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用線重合。三力平衡定理02對(duì)于三個(gè)共面的力作用于剛體上使其平衡，這三個(gè)力必構(gòu)成一平面三角形，且此三角形邊長(zhǎng)與三個(gè)力的大小成正比。力的可傳遞性原理03在剛體上作用三個(gè)共線平行力，若其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反、作用線重合，則這三個(gè)力使剛體產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與第三個(gè)力單獨(dú)作用于剛體產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同。靜力學(xué)的基本原理123由兩個(gè)或兩個(gè)以上的力組成一個(gè)平面匯交力系，該力系中所有力的作用線都匯交于一點(diǎn)。平面匯交力系由兩個(gè)或兩個(gè)以上的力組成一個(gè)平面平行力系，該力系中所有力的作用線相互平行。平面平行力系由兩個(gè)或兩個(gè)以上的力組成一個(gè)平面一般力系，該力系中所有力的作用線可以在同一平面內(nèi)任意分布。平面一般力系平面力系空間匯交力系由兩個(gè)或兩個(gè)以上的力組成一個(gè)空間匯交力系，該力系中所有力的作用線都匯交于一點(diǎn)?？臻g平行力系由兩個(gè)或兩個(gè)以上的力組成一個(gè)空間平行力系，該力系中所有力的作用線相互平行?？臻g一般力系由兩個(gè)或兩個(gè)以上的力組成一個(gè)空間一般力系，該力系中所有力的作用線可以在三維空間內(nèi)任意分布。空間力系CHAPTER動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)03動(dòng)力學(xué)研究目的分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化規(guī)律，預(yù)測(cè)其未來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。動(dòng)力學(xué)在工程中的應(yīng)用機(jī)械、航空航天、土木工程等領(lǐng)域。動(dòng)力學(xué)定義研究物體運(yùn)動(dòng)和受力之間關(guān)系的科學(xué)。動(dòng)力學(xué)的基本概念03第三定律（作用與反作用定律）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。01第一定律（慣性定律）一個(gè)不受外力作用的物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。02第二定律（動(dòng)量定律）物體動(dòng)量的變化率等于作用力的大小，即F=ma。牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)量定理：力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量，即Ft=mv2-mv1。動(dòng)量守恒定律：在沒(méi)有外力作用的情況下，系統(tǒng)內(nèi)各物體動(dòng)量保持不變。動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用：碰撞、火箭推進(jìn)等。動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律機(jī)械能守恒定律在沒(méi)有外力或外力做功為零的情況下，系統(tǒng)內(nèi)各物體機(jī)械能保持不變。機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用重力勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化等。動(dòng)能定理外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，即W=ΔEk。動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律CHAPTER材料力學(xué)基礎(chǔ)04材料力學(xué)是研究材料在力作用下的變形、應(yīng)力和失效行為的科學(xué)。材料力學(xué)的主要目標(biāo)是確保工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)在正常工作條件下安全、可靠和高效。材料力學(xué)涉及的領(lǐng)域包括結(jié)構(gòu)分析、強(qiáng)度和穩(wěn)定性、疲勞和斷裂等。材料力學(xué)的基本假設(shè)是材料是連續(xù)的、均勻的和各向同性的。01020304材料力學(xué)的基本概念02030401拉伸和壓縮拉伸和壓縮是材料在軸向力作用下的基本變形行為。拉伸和壓縮會(huì)導(dǎo)致材料產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短，同時(shí)伴隨著應(yīng)力的產(chǎn)生。拉伸和壓縮的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，并可以用彈性模量來(lái)描述。拉伸和壓縮過(guò)程中，材料的失效形式包括屈服、斷裂等。剪切和擠壓是材料在剪切力和擠壓力作用下的變形行為。剪切和擠壓的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系也通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，并可以用剪切模量和泊松比來(lái)描述。剪切和擠壓剪切力會(huì)導(dǎo)致材料在垂直于作用面的方向上產(chǎn)生相對(duì)位移，而擠壓力則會(huì)使材料產(chǎn)生壓縮或擴(kuò)張。剪切和擠壓過(guò)程中，材料的失效形式包括剪切破壞和擠壓破壞。彎曲是材料在橫向力作用下的變形行為，通常發(fā)生在梁或柱等結(jié)構(gòu)中。彎曲的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，并可以用彎曲模量來(lái)描述。彎曲會(huì)導(dǎo)致材料產(chǎn)生撓曲變形，同時(shí)伴隨著應(yīng)力的產(chǎn)生。彎曲過(guò)程中，材料的失效形式包括彎曲破壞和屈曲失穩(wěn)。彎曲扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致材料產(chǎn)生繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)變形，同時(shí)伴隨著應(yīng)力的產(chǎn)生。扭轉(zhuǎn)過(guò)程中，材料的失效形式包括扭轉(zhuǎn)變形過(guò)大和扭斷破壞。扭轉(zhuǎn)是材料在扭矩作用下的變形行為，通常發(fā)生在軸或輪等旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中。扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，并可以用剪切模量和泊松比來(lái)描述。CHAPTER彈性力學(xué)基礎(chǔ)05彈性力學(xué)定義彈性力學(xué)是一門(mén)研究彈性物體在外力作用下變形和內(nèi)力的科學(xué)。彈性體的性質(zhì)物體在外力作用下發(fā)生形變，外力消失后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱(chēng)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(chēng)為應(yīng)力，物體形狀和尺寸的變化稱(chēng)為應(yīng)變。彈性力學(xué)的基本概念連續(xù)性假設(shè)假設(shè)物體內(nèi)部沒(méi)有任何空隙或氣泡，即物體內(nèi)部是連續(xù)的。均勻性假設(shè)假設(shè)物體在各個(gè)方向上的性質(zhì)是均勻的，即物體的性質(zhì)不隨位置而變化。各向同性假設(shè)假設(shè)物體在不同方向上的性質(zhì)相同，即物體的彈性常數(shù)不隨方向而變化。小變形假設(shè)假設(shè)物體的變形是微小的，即變形不會(huì)影響物體內(nèi)部的應(yīng)力分布。彈性力學(xué)的基本假設(shè)描述物體在力系作用下處于平衡狀態(tài)的方程。平衡方程描述物體在變形過(guò)程中形狀和尺寸變化的方程。幾何方程描述物體在變形過(guò)程中應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的方程。物理方程描述物體邊界上應(yīng)力分布的方程。邊界條件彈性力學(xué)的基本方程橋梁的梁和拱等結(jié)構(gòu)需要滿足彈性力學(xué)的基本原理，以