工程力学第一次课课件.ppt

Pure Bending 绪论 概念：工程力学 力学 20世纪以前,在力学知识的积累、应用 和完善的基础上，逐渐形成和发展起来的蒸汽机、内燃机、铁路、桥梁、舰船、兵器等大型工业推动了近代科学技术和社会的进步。 高层建筑与大型桥梁 海洋石油钻井平台 高速列车 Chapter 1 静力平衡方程 一、力的定义 力的分类 2、理想光滑接触面约束 3、铰链约束 1－1 力、力矩、力偶 力是物体与物体之间的机械作用，其结果 ——外效应、运动效应 ——内效应、变形效应 力的三要素 作用于变形体的力：大小、方向、作用点 作用于刚体的力：大小、方向、作用线 一般 （1）改变物体的运动状态 （2）使物体产生变形 （定位矢量） （滑动矢量） 力的单位——N,kN 集中力 分布力 一、力矩的定义 平面内: 力对点之矩为标量 正负号规定：逆时针为正， 顺时针为负 力Ｆ对任一z轴的矩，等于这力在z轴的垂直面上的投影F? 对该投影面和z轴交点的矩。 力对轴之矩的大小 夫妻 力的三种基本形式 集中力 分布力 力偶 1－2 约束 约束力 受力图 约束 —— 物体非自由运动的限制条件，由其他物的接触而提供的。 约束力——又称约束反力，是由约束产生的，作用于 被约束的非自由物体上，包括约束力和约束力偶矩。 主动力——使物体产生运动趋势或变形，与约束无关 约束力——与主动力有关，与约束处的特点有关 被研究的物体所受的全部力: A 几种常见的约束形式 1、柔索约束： 几种常见的约束形式 柔索约束 理想光滑接触面约束 光滑接触面约束实例 圆柱铰链约束 A B N A B 固定铰链支座： 可动铰链支座： N N 恐龙骨骼的铰链连接 北京化工大学机电工程学院力学教研室 工程力学 （Engineering Mechanics） 化工工业出版社 工程力学 （Engineering Mechanics） 王守新 等编 化学工业出版社 第 一 章 北京化工大学机电工程学院力学教研室 * 魏 征 Email: weizheng@mail.buct.edu.cn Tel: Office: 东区机电楼4层412 力学 工程力学 静力学 材料力学 经典力学：牛顿力学 量子力学 相对论力学 传统力学 工程力学或应用力学（Engineering Mechanics） Von Karman，钱学森等 最早的蒸汽机车 20世纪中，一些高科技及其在各工业领域的应用与力学特别是工程力学密不可分。 桥面结构石板坡长江大桥，重庆，中国 上海南浦大桥 澳 门 桥(连接珠海和澳 门 ) 大型水利工程设施 概念：工程力学 狭义的工程力学：静力学和材料力学 材料力学的任务 在保证构件既安全又适用的前提下，最大限度的发挥材料的经济性能，为构件选择适当的材料，设计合理的截面形状和尺寸。 材料力学：研究构件的承载能力。 ·强 度： ·刚 度： ·稳定性： 几个方面来考虑： 构件具有足够的抵抗破坏的能力 构件具有足够的抵抗变形的能力 对细长受压杆件，能保持原有的直线平衡状态 强度—不因发生断裂或塑性变形而失效； 刚度—不因发生过大的弹性变形而失效； 稳定性—不因发生因平衡形式的突然转变而失效。 强度失效 强度失效 魁北克大桥，1907年 刚度失效 稳定失效 1983年10月4日，高54.2m、长17.25m、 总重565.4kN大型脚手架失稳坍塌，5人死亡、 7人受伤 。 ? 横杆之间的距离太大 2.2m规定值1.7m; ? 地面未夯实，局部杆受力大； ? 与墙体连接点太少； ? 安全因数太低：1.11-1.75规定值3.0。 稳定失效 稳定问题 强度、稳定失效 南方冻雨灾害的力学分析 学习内容：Cha1-7 了解内容：Cha11-13 考试的问题： 平时作业20％，考试80％