新编工程力学教程[杨庆生等编著]d0.ppt

工程力学电子教案课件 * 北京市高等学校精品教材建设立项项目 （2007） 课时：64学时 专业：工科各专业 参考教材： （1）杨庆生，崔芸 编著 《新编工程力学教程》， 电子工业出版社，2008。 *（2）杨庆生，崔芸，龙连春，《工程力学》，高等教育出版社，2008。 课程：工程力学 课程的文化理念 学习有用的知识 选择有用的内容； 注释： 学了会用； 工程力学是有用的。 第0章 工程力学总 论 工程力学 第0章 工程力学总论 本 章 目 录 0.1 力学在工程技术和教育中的作用 0.2 工程力学的历史与发展 0.3 工程力学的任务 0.4 工程力学的思维方法和学习方法 0.5 工程力学事件 第0章 总 论 0.1 力学在工程技术和教育中的作用 力学——研究物体宏观机械运动的学科。 机械运动表示物体空间位置的改变。 力学是物理的一个分支，是自然科学的基础。 工程力学涉及工程世界的各个领域，如机械工程、土木建筑、环境和交通工程等。其科学方法可以直接解决实际工程问题。 工程力学具有技术科学的属性。 工科专业的重要专业基础课。 B A C 悬臂吊车 工程力学的实际问题 额定吊重5吨 采用多粗的钢丝绳? 小车运行到什么地方横梁最危险？ 小车运行到什么地方拉杆受力最大？ 用多粗的钢杆？ 用多大型号的工字钢？ 0.2 工程力学的历史与发展 隋代建造的赵州桥 20世纪以前 伽利略测量梁变形的实验 早期的蒸汽机车 20世纪 三峡水利枢纽工程 大型桥梁 海洋采油平台 中国国家体育场 大型公共设施 航天运载火箭 0.2 工程力学的历史与发展 达芬奇说： “力学是数学的乐园，因为我们在这里获得了数学的果实。” 达芬奇 伽利略 力学与工程的贯通与结合更加紧密，各学科间的交叉、渗透与融合更加密切。 20世纪下半叶 新材料－合金、复合材料、聚合物等具有全新的力学特 性，客观上要求力学本身发展新的力学理论； 新概念－结构失效、非线性设计理论等不断促进力学研究 的深入； 新理论－断裂、损伤、混沌等催生出多门力学分支； 新方法－新实验技术、数值方法等扩大了力学解决工程问 题的能力。 0.2 工程力学的历史与发展 0.3 工程力学的任务 结构——能够承担一定外力的系统。 构件——组成结构的元件。 当吊重超过一定范围，就存在安全隐患。绳断、杆弯等。 ?分析与计算构件的受力： 分析各构件的受力情况；计算各力的大小及方向。 构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效（简称破坏）。 ? ?研究构件在外力作用下的内部受力、变形和失效的规律。 强度失效、刚度失效、稳定性失效 失效模式之一：强度失效—构件产生断裂或塑性变形。 强度是材料抵抗破坏的能力。 失效模式之二：刚度失效—构件产生过大的弹性变形。 车床主轴 A B D C 刚度是材料抵抗变形的能力。 天车大梁 P1 P2 失效模式之三：稳定性失效—构件的平衡方式突然变化。 P P P 稳定性：构件保持原有平衡状态的能力。 0.3 工程力学的任务 （1）分析与计算构件的受力： （3）提出保证构件不失效的设计准则和方法。 稳定性：构件维持原有平衡状态的能力。 强度：构件抵抗破坏的能力。 刚度：构件抵抗变形的能力。 保证构件在确定的外力作用下不失效，即保证构件具有足够的承载能力，即有足够的强度、刚度和稳定性。 （2）研究构件在外力作用下的内部受力、变形和失效的规律。 提高构件的承载能力，还应降低材料消耗，减轻重量和节省资金。 0.3 工程力学的任务： 工程力学的任务就是正确分析各种构件的受力和变形，为工程结构的安全设计提供力学原理的指导和方法。 * * *