工程力学教学课件完整版电子教案.ppt

全 册 课 件 延迟符 工程力学ppt课件（完整版） 工程力学 （第2版） 高等职业教育“十三五”系列教材 项目五 轴向拉伸与压缩 项目六 连接件的剪切与挤压 项目七 圆轴的扭转变形 项目八 弯曲变形分析 项目九 强度理论和组合变形 项目十 压杆稳定 项目十一 动载荷和交变应力 第二部分 材料力学 项目一 刚体静力分析 项目二 平面力系 项目三 摩擦 项目四 空间力系和重心 第一部分 静力学 第一部分 静力学 人类对力学的一些基本原理的认识，一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中，已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的，从现存的古代建筑可以推测当时的建筑者已使用了某些由经验得来的力学知识，并且为了举高和搬运重物，已经能运用一些简单机械（例如杠杆、滑轮和斜面等）。 第一部分 静力学 静力学是从公元前3世纪开始发展，到公元16世纪伽利略奠定动力学基础为止。这期间经历了西欧奴隶社会后期、封建时期和文艺复兴初期。农业、建筑业以及同贸易发展有关的精密衡量的需要，推动了力学的发展。人们在使用简单的工具和机械的基础上，逐渐总结出力学的概念和公理。例如，从滑轮和杠杆得出力矩的概念；从斜面得出力的平行四边形法则等。阿基米德是使静力学成为一门真正科学的奠基者。他在关于平面图形的平衡和重心的著作中，创立了杠杆理论，并且奠定了静力学的主要原理。著名的意大利艺术家、物理学家和工程师达·芬奇应用力矩法解释了滑轮的工作原理；应用虚位移原理的概念来分析起重机构中的滑轮和杠杆系统；研究了物体的斜面运动和滑动摩擦阻力，首先得出了滑动摩擦阻力同物体的摩擦接触面的大小无关的结论。对物体在斜面上的力学问题的研究，最有功绩的是斯蒂文，他得出并论证了力的平行四边形法则。法国数学家、力学家皮埃尔·伐里农引入了静力学这一专业术语。 项目1 刚体静力分析 项目一 刚体静力分析 概述 任务一 学习基本概念 任务二 熟悉静力学公理 任务三 学习约束和约束反力 概述 静力学是理论力学的一个分支，研究质点系受力作用时的平衡规律，其在工程技术中有广泛的应用。本项目主要介绍静力学的五条公理及其推论，这些公理是人类在长期的生产实践中积累起来的关于力的知识的总结，它反映了作用在刚体上的力的最简单和最基本的属性。应用力学基本公理和定律对物体进行正确的受力分析并画出受力图，既是解决力学问题的第一步，也是关键的一步。 任务一 学习基本概念 1 任务引入 宇宙万物的运动、生活中所发生的日常现象、生产过程中工程技术问题的解决都离不开力学知识和方法的支撑。本任务将从力学的基本概念入手和大家一起开始力学的学习。 2 相关理论知识 动动手：请动手试一下下面的小实验：将一铅笔（未削）放在左右两手的食指上，当两手向中间靠拢时，铅笔能同时在两食指上滑动吗？最终两食指会在铅笔的何处相遇？为什么？ 任务一 学习基本概念 2.1 刚体 刚体是在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体。 实际物体在力的作用下都会产生变形，只是变形大小不同，例如人在木桥上行走，浮桥会产生明显的弯曲变形，而在石桥上走时，肉眼是看不到变形的，但可通过测量发现。刚体是不存在的，是抽象的，能否看作刚体要看研究的问题，例如飞机整体运行时，可看作刚体，但研究局部零部件时，就不能将其看作刚体。理论力学只研究刚体，物体的变形在后续研究中进行分析，例如材料力学、弹性力学等。 任务一 学习基本概念 2.2 平衡 平衡是物体机械运动的一种特殊状态。 在静力学中，若物体相对于地面（或地球）保持静止或做匀速直线平动，则称物体处于平衡（如静止的建筑物、机器、沿直线匀速运动的汽车等）。一切物体无不处在永恒的运动之中，所谓平衡都是相对的、暂时的，是运动的一种特殊形式。 任务一 学习基本概念 2.3 力和力系 （1）力：物体之间的相互机械作用。其作用效果可使物体的运动状态发生改变和使物体产生变形。前者称为力的运动效应或外效应，后者称为力的变形效应或内效应，理论力学只研究力的外效应。内效应使物体产生变形。 力对物体作用的效应取决于力的大小、方向、作用点这三个要素（图1-1），且满足平行四边形法则，故力是定位矢量。常用一个带箭头的有向线段来表示力的三要素。 图1-1 力的三要素 任务一 学习基本概念 本教材中，用黑体字母表示矢量，用对应字母表示矢量的大小。 （2）力的分类：集中力、分布力、主动力、约束反力（被动力）。