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目录01工程力学基础02静力学分析03材料力学性质04动力学基础05工程力学应用实例06课件互动与实验

工程力学基础01

力学的基本概念力是物体间相互作用的量度，分为接触力如摩擦力，和非接触力如重力。力的定义和分类01牛顿第一定律定义了惯性，第二定律解释了力与加速度的关系，第三定律阐述了作用力与反作用力。牛顿三大定律02力的合成是将多个力合并为一个合力，分解则是将一个力拆分为多个分力，便于分析和计算。力的合成与分解03力矩是力与力臂的乘积，描述了力使物体转动的效果；转动平衡指物体在力矩作用下保持静止或匀速转动状态。力矩和转动平衡04

力的分类与作用集中力与分布力集中力作用于一点，如吊车的吊钩；分布力则作用于物体的整个表面或体积，如液体压力。静力与动力静力是指作用力与反作用力平衡，如静止的建筑物；动力则是力随时间变化，如行驶中的汽车。内力与外力内力是物体内部各部分之间的相互作用力，如桥梁的拉力；外力则是物体与外界的相互作用力，如风对建筑物的压力。

基本力学定律牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出物体会保持静止或匀速直线运动，除非外力迫使其改变。牛顿第一定律牛顿第三定律表明，作用力和反作用力总是成对出现，大小相等、方向相反，如火箭推进。牛顿第三定律牛顿第二定律定义了力与加速度的关系，即F=ma，其中F是力，m是质量，a是加速度。牛顿第二定律010203

静力学分析02

静力平衡条件力矩的平衡条件力的平衡条件静力平衡要求物体所受的外力和为零，即所有力的矢量和等于零。物体处于静力平衡状态时，所有力矩的代数和也必须为零，确保旋转平衡。受力分析分析物体受力情况，确定作用力、反作用力以及它们的分布，是静力平衡分析的关键步骤。

结构受力分析绘制受力图是分析结构受力的基础，通过图示可以直观地展示出结构上的力和力矩。受力图绘制根据静力学原理，建立结构的平衡方程，以数学形式表达力的平衡条件。平衡方程建立区分结构中的内力和外力，理解它们在结构分析中的不同作用和计算方法。内力与外力区分通过分析结构在受力后的应力和应变，评估结构的承载能力和变形情况。应力与应变分析

力系简化方法通过合成与分解，将多个力转化为一个或几个等效的力，简化计算过程。力的合成与分解0102利用力矩平衡原理，分析力对某一点或轴的作用效果，实现力系的简化。力矩的概念应用03对于平行力系，通过求和计算，将其简化为一个合力，便于分析和计算。平行力系的简化

材料力学性质03

材料的应力与应变应力是材料单位面积上的内力，分为正应力和剪应力，是分析材料受力状态的基础。应力的定义与分类应变是材料形变与原始尺寸的比值，通过应变片等仪器可以精确测量材料的应变情况。应变的概念及其测量胡克定律描述了弹性范围内应力与应变的线性关系，是工程设计中预测材料行为的重要工具。胡克定律的应用通过应力-应变曲线可以了解材料的屈服点、抗拉强度等关键力学性能指标，对材料选择至关重要。应力-应变曲线分析

弹性模量与泊松比弹性模量是衡量材料抵抗形变能力的重要参数，反映了材料的刚性。弹性模量的定义01泊松比描述了材料在受拉伸或压缩时横向应变与纵向应变的比例关系。泊松比的概念02在工程设计中，弹性模量用于计算构件在受力时的变形量，确保结构安全。弹性模量的应用03泊松比对于预测材料在受力时的体积变化和形状变化具有重要意义。泊松比的实际意义04

材料的强度理论该理论认为材料破坏是由最大正应力引起的，适用于脆性材料，如铸铁。最大正应力理论也称特雷斯卡理论，认为材料破坏是由最大剪应力达到某一临界值引起的，适用于多种材料。最大剪应力理论该理论基于畸变能密度达到临界值时材料发生破坏，适用于塑性材料，如低碳钢。畸变能理论

动力学基础04

运动学基本原理介绍物体运动的速度和加速度定义，如匀速直线运动和匀加速直线运动。速度与加速度概念01阐述位移与时间的关系，例如在不同时间段内物体的位移变化。位移和时间的关系02解释运动的相对性原理，例如火车相对于地面的运动和相对于车厢内乘客的运动。运动的相对性原理03讨论速度和加速度作为矢量的性质，以及它们在不同方向上的合成与分解。运动的矢量性质04

动力学基本定律牛顿第一定律01牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出物体会保持静止或匀速直线运动，除非受到外力作用。牛顿第二定律02牛顿第二定律定义了力与加速度的关系，即F=ma，其中F是力，m是质量，a是加速度。牛顿第三定律03牛顿第三定律表明，作用力和反作用力总是成对出现，大小相等、方向相反，如火箭推进。

能量守恒与动量守恒能量守恒定律动量守恒定律01在封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，如机械能转换为热能。02在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变，例如碰撞中的两个物体交换动量但总动量