1、工程力学第一次课课工程力学第一次课课件件魏魏 征征Email:Email:Tel:Tel:Office:Office:东区机电楼东区机电楼4 4层层412412绪论绪论l力学力学l工程力学工程力学l静力学静力学l材料力学材料力学概念：工程力学概念：工程力学力学力学 l经典力学：牛顿力学经典力学：牛顿力学l量子力学量子力学l相对论力学相对论力学u 传统力学传统力学u 工程力学或应用力学工程力学或应用力学（Engineering Mechanics）Von Karman，钱学森等2020世纪以前世纪以前,在力学知识的积累、应用在力学知识的积累、应用 和完善的基础上，逐渐形成和发展起来的蒸汽机、内燃
2、机、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。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。2020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。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。H高层建筑与大型桥梁高层建筑与大型桥梁 H海洋石油钻井平台海洋石油钻井平台H高速列车高速列车H大型水利工程设施大型水利工程设施概念：工程力学概念：工程力学狭义的工程力学：静力学和材料力学狭义的工程力学：静力学和材料力学 强度强度不因发生断裂或塑性变形而失效；不因发生断
3、裂或塑性变形而失效；刚度刚度不因发生过大的弹性变形而失效；不因发生过大的弹性变形而失效；稳定性稳定性不因发生因平衡形式的突然转变而失效。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，魁北克大桥，1907年年 南方冻雨灾害的力学分析南方冻雨灾害的力学分析学习内容：学习内容：Cha1-7Cha1-7了解内容：了解内容：Cha11-13Cha11-13考试的问题：考试的问题：平时作业平时作业2020，考试，考试8080 Chapter 1 Chapter 1 静力平衡方程静力平衡方程1 11 1 力、力矩、力偶力、力矩、力偶 一、力的定义力的定义，其结果，其结果外效应、运动效应外效
4、应、运动效应内效应、变形效应内效应、变形效应作用于变形体的力：大小、方向、作用点作用于变形体的力：大小、方向、作用点作用于刚体的力：大小、方向、作用线作用于刚体的力：大小、方向、作用线一般一般F（1 1）改变物体的运动状态）改变物体的运动状态（2 2）使物体产生变形）使物体产生变形（定位矢量）（定位矢量）（滑动矢量）（滑动矢量）F力的单位力的单位N,kNN,kN力的分类力的分类集中力集中力分布力分布力 dFFmo 一、力矩的定义力矩的定义平面内平面内:力对点之矩为标量力对点之矩为标量正负号规定：逆时针为正，逆时针为正，顺时针顺时针为负为负力力对任一对任一z轴的矩，等于这力在轴的矩，等于这力在z
5、轴轴的垂直面上的投影的垂直面上的投影F F 对该投影面和对该投影面和z轴交点的矩。轴交点的矩。力对轴之矩的大小力对轴之矩的大小 dFFmFmoz夫妻力的三种基本形式力的三种基本形式集中力集中力分布力分布力力偶力偶1 12 2 约束约束 约束力约束力 受力图受力图 物体非自由运动的限制条件，由其他物的接触而提供的。物体非自由运动的限制条件，由其他物的接触而提供的。又称约束反力，是由约束产生的，作用于又称约束反力，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。被约束的非自由物体上，包括约束力和约束力偶矩。主动力主动力使物体产生运动趋势或变形，与约束无关使物体产生运动趋势或变形
6、，与约束无关约束力约束力与主动力有关，与约束处的特点有关与主动力有关，与约束处的特点有关被研究的物体所受的全部力被研究的物体所受的全部力:A几种常见的约束形式几种常见的约束形式1 1、柔索约束：、柔索约束：几种常见的约束形式几种常见的约束形式柔索约束柔索约束2 2、理想光滑接触面约束、理想光滑接触面约束理想光滑接触面约束理想光滑接触面约束光滑接触面约束实例光滑接触面约束实例圆柱铰链约束圆柱铰链约束A AB BN NA AB B3 3、铰链约束、铰链约束固定铰链支座：固定铰链支座：可动铰链支座：可动铰链支座：N NN N恐龙骨骼的铰链连接恐龙骨骼的铰链连接4 4、插入端约束、插入端约束（固定端约束）（固定端约束）A AB BA AB B受力分析和受力图受力分析和受力图 画受力图的方法与步骤：画受力图的方法与步骤：1 1、取分离体（研究对象）、取分离体（研究对象）2 2、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生 运动或运动趋势的力）运动或运动趋势的力）3 3、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束 反力（研究对象与周围物体的连接关系）反力（研究对象与周围物体的连接关系）例例1 11 1，1 12 2作业：作业：1.2c,1.3,1.41.2c,1.3,1.4
