哈工大(七)绪论.ppt

１６、１７世纪以前，力学处于初期的发展阶段，就是生产生活实践方面的。 物理科学的建立是从力学开始的。 在物理科学中，人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动，如热、电磁、光、分子和原子内的运动等。 物理学摆脱了机械(力学)的自然观 力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化，逐渐从物理学中独立出来 20世纪初，相对论指出牛顿力学不适用于高速或宇宙尺度内的物体运动； 20年代，量子论指出牛顿力学不适用于微观世界。 物质在不同层次上的机械运动规律是不同的。 固体力学 流体力学（包括液体和气体） 一般力学 固体力学和流体力学可统称为连续介质力学。 固体力学和流体力学从力学分出后，余下的部分 组成一般力学。 一般力学： 理论力学(狭义的)、分析力学、外弹道学、振动理论、刚体动力学、陀螺力学、运动稳定性等； 固体力学： 材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等； 流体力学： 空气动力学、气体动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等分支。 各分支学科间的交叉结果又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等。 主要研究手段 理论分析 力学在工程技术方面的结合 工程力学（应用力学） 土力学、岩石力学、爆炸力学复合材料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等。 力学和其他基础科学的结合 天体力学、物理力学、化学流体动力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、理性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球构造动力学、地球流体力学等。 * * 绪 论 一、理论力学的研究对象和内容 理论力学：研究物体机械运动一般规律的一门学科。 物体的空间位置随时间的变化，包括静止、移 动、转动、振动、变形、流动、波动、扩散等。 注：速度远小于光速的宏观物体的机械运动，以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础，属于古典力学的范畴。 静力学： 运动学： 动力学： 研究物体在力系作用下的平衡规律，同时也研究力的一般性质和力系的简化方法等。 研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运动的原因。 研究受力物体的运动变化与作用力之间的关系。 研究内容 二、力学简介 至于经 典力学，则是以牛顿力学为代表，从１７、１８直到１９世纪，力学渐渐发展成为登峰造极的学科。当时，数学、物理都离不开力学。牛顿力学的基本体系（不只是牛顿一个人，实质是一代人）已经很完备了。 到下一步发展，就是１９００年前后，随着人们对宏观与微观的深入研究，牛顿经典力学受到挑战。 力学按研究对象的分类 力学与数学在发展中始终相互推动 一种力学理论往往和相应的一个数学分支相伴产生 运动基本定律和微积分 运动方程的求解和常微分方程 弹性力学及流体力学和数学分析理论 天体力学中运动稳定性和微分方程定性理论 实验力学 包括实验应力分析、水动力学实验和空气动力实验等。 光弹材料在通常情况下是各向同性的，当给材料加力时，该材料会变成各向异性，从而使通过的光产生双折射现象。观察用白光照射时，产生的显色偏振现象。区分等色线和等差线。 Crush Analysis of Automobiles 计算力学 计算结构力学、计算流体力学等。 客车车身结构有限元分析 整车位移云图 弯曲工况下最大位移为8.664mm，顶盖的空调安装处 一阶整体扭转模态为7.007Hz 丫髻鲛游动流场分析之移动网格 the circumferential stress distribution on the arterial wall after modeling stent implantation 爆炸力学技术应用实例──用控制爆除建筑物 航天工程 航空工程 机械工程 土木工程 水利工程 核反应堆工程 石油工程 计算机工程 其它工程领域 三、力学的研究方法 工程问题 力学模型 数学模型 分析计算 符合实际 ？ 结束 是 否 力学知识 工程经验 力学知识 力学知识 数学工具 理论力学是一门理论性较强的技术基础课 理论力学是很多专业课程的重要基础 四、学习理论力学的目的 例如：材料力学、机械原理、机械零件、结构力学、弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重要基础。 3. 理论力学以及后继课程的应用 *