豆萁中大考研论坛中山大学工学院课件理论力学.pptVIP

**************课程目标理解力学基本原理掌握力学基本概念、定理和方法，为后续课程奠定基础。培养分析问题能力锻炼学生分析和解决力学问题的能力，提升逻辑思维和应用能力。应用理论解决工程问题将力学理论应用到实际工程领域，为工程设计和建造提供理论支撑。授课大纲第一部分：静力学静力学是力学的一个分支，主要研究物体在静止状态下的平衡问题。它包括以下内容：力的概念力系的平衡刚体的平衡平面力系平衡分布力摩擦力绳索理论静定结构第二部分：材料力学材料力学主要研究物体在载荷作用下的变形和破坏问题。它包括以下内容：应力应变关系轴向应力扭转应力弯曲应力强度理论稳定性理论重点与难点刚体平衡刚体平衡是理论力学的基础，也是许多工程应用的关键问题。应力分析理解不同类型应力的概念和计算方法，这对结构的设计和安全评估至关重要。弯曲理论弯曲应力、弯矩和剪力的计算，在梁的设计和分析中起着重要作用。结构分析静定和超静定结构的分析，需要运用多种理论和方法。预备知识11.高等数学微积分、线性代数、微分方程等知识是理论力学的数学基础。22.物理学力学、热学、电磁学等知识是理论力学的物理基础。33.工程制图工程制图是理论力学中表达几何图形和力学模型的重要手段。静力学基础1力学物质的运动和相互作用2静力学研究物体静止状态3运动学研究物体运动规律4动力学研究物体运动和力的关系静力学是力学的一个分支，主要研究物体在静止状态下的平衡问题。静力学是工程学、物理学等学科的重要基础，广泛应用于建筑、机械、桥梁等领域。几何量的分解1标量长度、质量、温度2矢量力、速度、加速度3分解将矢量分解为互相垂直的向量4平行四边形法则将两个力合成一个合力几何量的分解是力学分析的基础。标量只具有大小，而矢量既有大小又有方向。分解矢量可以简化问题的求解，并能更直观地理解物理意义。力的合成与分解是利用平行四边形法则实现的。力的分解定义将一个力分解成多个力的过程。力分解是一个基本的力学概念，用于简化复杂力系的分析。方法力的分解通常采用平行四边形法则或三角形法则进行。选择合适的方法取决于力的方向和分解方向。应用力的分解在结构分析、机械设计、运动学等领域广泛应用，例如，将重力分解为沿斜面的分力和垂直于斜面的分力，简化了斜面运动的分析。注意事项力的分解必须满足力的合成法则，即多个分力合成的结果必须与原力相同。力的合成1平行力系平行力系是指作用线互相平行的多个力，合成力的方向与各分力的方向一致，大小等于各分力大小的代数和。2汇交力系汇交力系是指作用线交于一点的多个力，合成力的方向由平行四边形法则确定，大小可以用三角形法则或余弦定理计算。3一般力系一般力系是指作用线不平行也不交于一点的多个力，可以通过将一般力系分解成平行力系和汇交力系，再分别合成。质点平衡条件1合力为零所有外力矢量和为零2静止或匀速直线运动物体保持静止或匀速直线运动3平衡方程根据牛顿第二定律推导质点平衡条件是理论力学中的重要概念，用于判断物体的运动状态，它描述了作用在质点上的所有外力矢量和为零时，质点将保持静止或匀速直线运动。这个条件可以用来分析物体的受力情况并确定其运动状态。刚体平衡条件合力为零刚体受到的各种外力，其矢量和必须为零，即所有力的水平分量和垂直分量之和均为零。合力矩为零刚体受到的各种外力，其对任意一点的合力矩必须为零，即所有力对该点产生的力矩之和为零。平衡状态当刚体满足合力为零和合力矩为零时，刚体处于平衡状态，不会发生平动或转动。平面力系平衡平面力系平衡是指作用在刚体上的所有力都在同一平面内，且刚体处于静止或匀速直线运动状态。1平衡条件力矩和为零2力平衡合力为零3平面力系所有力都在同一平面4刚体形状和大小不变平面力系平衡的应用非常广泛，例如建筑结构、机械设计、桥梁工程等。掌握平面力系平衡的原理和方法是解决实际问题的重要基础。分布力分析1定义与分类分布力是指作用在物体表面上的力，它不是集中作用在一个点上，而是沿物体表面分布的。分布力可以分为均匀分布力、非均匀分布力、线分布力、面分布力等。2等效集中力为了便于计算，通常将分布力等效为作用在物体上的一个集中力，称为等效集中力。等效集中力的作用点称为等效集中力的作用点，其大小等于分布力的合力。3应用场景分布力分析在工程应用中十分常见，例如建筑结构、桥梁设计、机械制造等。例如，建筑结构中的屋面荷载、桥梁上的车辆荷载，都是典型的分布力。摩擦力分析摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力