工程力学全套教学课件.pptx

工程力学;本课件在运行时需安装以下软件：1.flash播放器。 2.暴风影音播放器。 3.公式编辑器（Mathtype6.0）;绪 论 第一篇 刚体静力分析 第一章 刚体静力分析基础 第二章 力系的平衡方程及其应用 第二篇 杆件承载能力分析 第三章 杆件基本变形时的内力分析 第四章 杆件的应力与强度计算 第五章 杆件的变形与刚度计算 第六章 压杆的稳定性计算 ;绪 论;一、工程力学的任务和性质;变速箱及其各组成构件;连杆及其各组成构件;起重机及其各组成构件;机械手及其各组成构件;2.构件的失效形式;美国的Tacoma老桥于1940年11月7日因风力引起的振动而产生断裂。;刚度失效;;稳定失效;稳定失效;摇臂;对构件承载能力：强度、刚度、稳定性;如下几种典型机构，设计时：;二、工程力学的研究对象、模型;轴线为曲线的杆称为曲杆，轴线为直线的杆称为直杆，各横截面相同的杆称为等截面杆。本课程主要研究等截面的直杆，简称为等直杆。;2.工程力学的模型;1.变形与小变形;杆件在不同的外力作用下，将发生不同形式的变形。杆件变形的基本形式有四种：轴向拉伸或压缩、弯曲、扭转和剪切。杆件同时发生几种基本变形，称为组合变形。;(2) 剪切变形;(4) 弯曲变形;四、工程力学的主要内容;再 见;第一篇 刚体静力分析;本章主要研究力、力偶的概念与性质，力的投影和力矩的计算，物体受力分析的方法。力和力偶是组成力系的两个基本要素，力的投影和力矩分别表征了力对物体的移动效应和转动效应。受力分析是对物体进行力学计算的前提，也是工程力学的基础。;§1-1 力的概念及其性质;外效应：在力的作用下，使物体的机械运动状态发生改变。?;5.力矢量:力是具有大小和方向的量，所以力是矢量，且作用于物体上的力是定位矢量。;;力的平行四边形法则，是力系简化的基础。它表明作用于物体上同一点的两个力可以合成为一个合力；反之，一个力也可分解为同平面内的两个分力,但分力并不是唯一的。在工程实际中，常把一个力F沿直角坐标轴方向分解，从而得到两个相互垂直的分力Fx和Fy，称为力的正交分解。;;理解二力平衡条件时注意： 对刚体而言，这个条件既是必要的又??充分的； 对于非刚体而言，这个条件是不充分的。如软绳受两个等值反向、共线的拉力作用可以平衡，而受两个等值、反向、共线的压力作用就不能平衡。 二力构件：只受两个力作用而平衡的构件。 二力构件的特点： 　　（1）构件的自重不计； 　　（2）构件的形状可以是直杆或曲杆，形状任意； 　　（3）构件上只有两个受力点，两个力的方向待定，但必须在两个受力点的连线上。;二力杆(二力构件) ;;二力构件;性质3（作用与反作用定律）：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一直线，并分别作用在这两个物体上。;例：吊灯;性质4（力的可传性）：作用于刚体上的力可沿其作用线移动到该刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用效应，这一性质称为力的可传性。;力的可传性：;;三.集中力与分布力：;图a所示梁的自重可看作是沿轴线分布的均布载荷。;如图a所示水坝受到的静水压力分布在坝与水的接触面上，为面分布载荷。可将坝体简化为单位宽度的变截面梁，原来作用在坝体上的静水压力，可以简化为变截面梁上的线分布载荷，如图b所示，由于压强沿水的深度为线性分布，因此此变截面梁上的载荷为非均布载荷。 ;水池池底所受的水压力为均布力;侧壁所受的水压力是按三角形规律分布的分布力.;汽车通过轮胎作用在桥面上的集中力模型;四、力系的分类;;;若已知力F的投影Fx、Fy，则可求出力F的大小和方向;例 1-1 试分别计算图中各力在x、y轴上的投影。已知F1=100N,F2=150N，F3= F4=200N，各力的方向如图所示。;1.平面汇交力系的合成;2.合力投影定理;例1-2 图示平面汇交力系，已知F1=200N，F2=300N，F3=100N，F4=250N，求此力系的合力。;§1-3 力矩与合力矩定理;力对点之矩（力矩）:力的大小与力臂的乘积再冠以适当的正负号来表示力F 使物体绕O点转动的效应，称为力F 对O 点的矩，简称力矩。;二、合力矩定理;例1-3 已知 ，求力F对O点的矩。;(1) 由定义计算力矩：;例1-5 已知Fn、?、r，;§1-4 力偶及其性质;1.力偶;二、力偶的性质;力矩的符号;推论1:只要保持力偶矩的大小和转向不变，力偶可以在作用面内任意移转，不改变对刚体的作用效果。;推论2：只要保持力偶矩的大小和转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变力偶对刚体的作用效果。;;§1-5 力的平移定理;力的平移定理的应用：;§1-6 约束与约束力;约束力：约束作用于非