华中科技大学工程材料学PPT讲解课件.ppt

* 90年代开始，力学与材料、控制（包括传感与作动）、计算机相结合，研究发展面向21世纪的、具有“活”的功能的智能结构。 智能结构： 生物材料力学性能、微循环、定量生理学、心血管系统临床问题和生物医学工程等。 “没有生物力学，就不能很好地了解生理学。” 生物力学： (70年代冯元祯博士) 依托新兴产业发展力学。 航空航天、信息、生命、功能材料等 返回主目录 * 1.4 学科分类 静力学：研究力系或物体的平衡问题，不涉及物体 运动状态改变；如飞机停在地面或巡航。 运动学：研究物体如何运动，不讨论运动与受力的 关系； 如飞行轨迹、速度、加速度。 动力学：研究力与运动的关系。 如何提供加速度？ 按运动与否分： * 按研究对象分： 一般力学：对象是刚体。研究力及其与运动的关系。 有理论力学，分析力学等。 流体力学：对象是气体和液体。 有水力学、空气动力学等。 固体力学：对象是可变形固体。研究强度、变形、破 坏等。 有材料力学、结构力学、弹性力 学、塑性力学、断裂、疲劳等。 (理论分析、实验和数值计算) 有实验力学、计算力学二个方面的分支。 按研究手段分： 有飞行力学、船舶结构力学、岩土力学等。 按应用领域分： * 力学既要研究力，又要研究运动， 还要将力和运动二者联系起来。 力是物体间的相互作用。 1. 力： 直接接触的物体，通过接触表面的相互作用。 如物体间压力等。表面力分布作用在接触面上。 表面力 非直接接触物体间的相互作用。 如物体重力、惯性力、电场力、磁场力等。 体积力分布作用在物体整个体积内，与质量有关。 体积力 1.5 最基本概念--力和运动 * 2. 运动： 是力(力系)作用的结果。有二种效应： 物体空间位置随时间的变化。 如飞机在空中飞行，复杂的运动。 运动—（外效应） 物体自身形状的局部畸变。 如机翼、机身结构的变形。 变形—（内效应） 工程力学 （Engineering Mechanics） 教材：《工程力学》（陈传尧编）高教出版社 2006, 2012 TELhudeng@263.cn 南一楼东北E422 华中科技大学力学系 考 核 考试（闭卷）成绩70-80%； 平时成绩20-30%（平时作业的平均）。 考勤：点名未到者扣5分/次，点名3次未 到者取消考试资格。 * 1.1 什么是力学 1.2 力学与工程 1.3 现代力学的发展及其特点 1.7 工程静力学研究主线 1.5 最基本概念--力和运动 1.4 学科分类 1.6 一般研究方法 第一章 绪论 返回主目录 * 是各技术工程学科的重要理论基础， 是沟通自然科学基础理论与工程实践的桥梁。 所阐述的规律带有普遍性，是一门基础科学。 直接服务于工程,又是一门技术科学。 力学是研究物质机械运动规律的科学。 墨子： “力，形之所以奋也”。（公元前4世纪） 力是物体为什么改变其状态的原因。 1.1 什么是力学？ * 机械、结构等 受力如何？ 如何运动？ 如何变形？破坏？ 如何控制设计？ 其目的是： 了解工程系统的性态 并为其设计提供合理的规则。 工程力学（或者应用力学）是: 将力学原理应用实际工程系统的科学。 性态 规则 返回主目录 * 以力学与航空航天工程为例 1.2 力学与工程 2009：CA（爱德华兹）-FL（肯尼迪） * 实验探索： 风筝、火箭、模拟鸟类滑翔等。 问题一、如何飞起来？ * 到19世纪末，经典流体力学基础已经形成。 1783年6月，法蒙高兄弟布袋式热气球飞行。 1875年，氢气球载人飞行到万米高空。 19世纪后，出现了飞艇。 充填氢、氦、热空气等产生升力， 用动力装置辅助控制, 可以向任意方向飞行。 空气静力飞行：（气球、飞艇） 到20世纪，人们从理论和实践二方面研究飞行器与空气相对运动时作用力(升力，阻力)的产生及其规律。