理論力學(xué)課件00796

1、結(jié)束目錄nextback 緒論 Introduction 主講：楊貴榮主講：楊貴榮 Email: Tel云南省思茅師范高等?？茖W(xué)校云南省思茅師范高等?？茖W(xué)校 結(jié)束目錄nextback 緒緒 論論 理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容 理論力學(xué)理論的建立過(guò)程理論力學(xué)理論的建立過(guò)程 理論力學(xué)理論的意義和作用理論力學(xué)理論的意義和作用 理論力學(xué)課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)建議理論力學(xué)課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)建議 教學(xué)安排和參考書教學(xué)安排和參考書 結(jié)束目錄nextback 研究物體研究物體普遍遵循的普遍遵循的并將其用嚴(yán)密并將其用嚴(yán)密 的的，使其完全可以用嚴(yán)格的，使其完全可以用嚴(yán)格的來(lái)加

2、以處理。來(lái)加以處理。 物體在空間的相對(duì)位置隨時(shí)間而改變的現(xiàn)象。物體在空間的相對(duì)位置隨時(shí)間而改變的現(xiàn)象。 矢量矢量 微積分微積分 微分方程微分方程 運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)定律 守恒定律守恒定律 矢量分析矢量分析 微分方程求解微分方程求解 變分法變分法 理論力學(xué)與力學(xué)的關(guān)系以及區(qū)別理論力學(xué)與力學(xué)的關(guān)系以及區(qū)別 1.1. 研究對(duì)象一樣，基本規(guī)律相同，但研究更系統(tǒng)更深入。研究對(duì)象一樣，基本規(guī)律相同，但研究更系統(tǒng)更深入。 2.2. 方法上不一樣，不再?gòu)膶?shí)驗(yàn)開始，而是將實(shí)驗(yàn)規(guī)律用方法上不一樣，不再?gòu)膶?shí)驗(yàn)開始，而是將實(shí)驗(yàn)規(guī)律用 數(shù)學(xué)表述，從理論上進(jìn)行推理，運(yùn)算。數(shù)學(xué)表述，從理論上進(jìn)行推理，運(yùn)算。 3.3. 分析力學(xué)以

3、達(dá)朗伯原理為基礎(chǔ)，以能量作為基本量，分析力學(xué)以達(dá)朗伯原理為基礎(chǔ)，以能量作為基本量， 建立的體系與近代物理更接近。建立的體系與近代物理更接近。 結(jié)束目錄nextback 質(zhì)點(diǎn)力學(xué)質(zhì)點(diǎn)力學(xué) 剛體力學(xué)剛體力學(xué) 彈性力學(xué)彈性力學(xué) 流體力學(xué)流體力學(xué) 分立體系力學(xué)分立體系力學(xué) （有限自由度力學(xué)）（有限自由度力學(xué)） 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)連續(xù)介質(zhì)力學(xué) （無(wú)限自由度力學(xué)）（無(wú)限自由度力學(xué)） 運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué) 矢量力學(xué)（牛頓力學(xué)）矢量力學(xué)（牛頓力學(xué)） 分析力學(xué)（拉格朗日力學(xué)）分析力學(xué)（拉格朗日力學(xué)） 結(jié)束目錄nextback 前期工作（前期工作（17世紀(jì)之前）世紀(jì)之前） 哥白尼哥白尼 開普勒開普勒 奠基和集大成

4、工作（奠基和集大成工作（17世紀(jì)）世紀(jì)） 伽利略伽利略 牛頓牛頓 完善和系統(tǒng)化工作（完善和系統(tǒng)化工作（18世紀(jì)）世紀(jì)） 伯努利伯努利 歐拉歐拉 拉格朗日拉格朗日 哈密頓哈密頓 雅科比雅科比 18、19世紀(jì)是力學(xué)應(yīng)用的鼎盛時(shí)期世紀(jì)是力學(xué)應(yīng)用的鼎盛時(shí)期 19世紀(jì)末牛頓力學(xué)受到挑戰(zhàn)，世紀(jì)末牛頓力學(xué)受到挑戰(zhàn)， 導(dǎo)致導(dǎo)致20世紀(jì)初相對(duì)論的建立世紀(jì)初相對(duì)論的建立 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 結(jié)束目錄nextback 我國(guó)古代人民(十四世紀(jì)以前) 在力學(xué)的

5、發(fā)展上始 終走在世界的前列，只是在近代封建社會(huì)的統(tǒng)治下， 才變得比較落后。解放后，力學(xué)才又重新煥發(fā)出生機(jī)。 在力學(xué)的發(fā)展史上，我國(guó)不乏光輝的實(shí)例，公元 前250年，李冰建成了至今聞名中外的都江堰，東漢 的張衡發(fā)明了地動(dòng)儀，隋代的李春建成的趙州橋，至 今仍屹立著，已有一千三百多年歷史。我們大家不要 認(rèn)為制造一座橋很簡(jiǎn)單，實(shí)際上它要綜合理論力學(xué)、 材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等一系列的知識(shí)。 結(jié)束目錄nextback 岷江上的大型引水樞紐工程，也是現(xiàn)有世界上歷史最長(zhǎng)的無(wú)壩 引水工程。始建于公元前256前251年。 都江堰 結(jié)束目錄nextback 趙州橋(安濟(jì)橋) 591599年，跨度37.4米,采用拱高只

6、有7米的淺拱-敞肩拱， 敞肩拱的運(yùn)用為世界橋梁史上的首創(chuàng)，并有“世界橋梁鼻祖” 的美譽(yù)。 結(jié)束目錄nextback 東漢時(shí)期，中國(guó)發(fā)生地震的次數(shù)是比較多的，為了測(cè)定地 震方位，及時(shí)地挽救人民的生命財(cái)產(chǎn)，公元126年，張衡在第二 次擔(dān)任太史令之后， 就注意掌握收集地震的情報(bào)和記錄，經(jīng)過(guò) 多年的潛心研究，終于在公元132年(東漢順帝陽(yáng)嘉元年)，發(fā)明 了世界上第一臺(tái)測(cè)定地震方位的科學(xué)儀器候風(fēng)地動(dòng)儀。 張衡與地動(dòng)儀 結(jié)束目錄nextback 1056年建成，采用筒 體結(jié)構(gòu)和各種斗拱， 900多年來(lái)經(jīng)受過(guò)多次 地震的考驗(yàn)。 山西應(yīng)縣木塔 結(jié)束目錄nextback 橋 梁 的 共 振 破 壞 點(diǎn)擊圖片可以

7、播放影片點(diǎn)擊圖片可以播放影片 結(jié)束目錄nextback 塔科馬（塔科馬（Tacoma）橋風(fēng)振致毀）橋風(fēng)振致毀 1940年11月7日，美國(guó)華盛頓州塔科馬橋因風(fēng)振致毀。這一嚴(yán)重 的橋梁事故，開始促使人們對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定問(wèn)題進(jìn) 行研究。該橋主跨長(zhǎng)853.4m，全長(zhǎng)1810.56m，橋?qū)?1.9m，而梁 高僅1.3m。通過(guò)兩年時(shí)間的施工，于1940年7月1日建成通車。但 由于當(dāng)時(shí)人們對(duì)柔性結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下的動(dòng)力響應(yīng)的認(rèn)識(shí)還不深入 ，該橋的加勁梁型式極不合理（板式鋼梁），導(dǎo)致在中等風(fēng)速 (19m/s)下結(jié)構(gòu)就發(fā)生破壞。幸好在橋梁破壞之前封閉了交通。據(jù) 說(shuō)，在出事當(dāng)天，一位記者把車停在橋上，并把一

8、條狗留在車內(nèi) 。橋倒塌時(shí)，只有他本人跑到了橋臺(tái)處。該橋破壞時(shí)，當(dāng)?shù)?Tacoma報(bào)社的編輯Leonard Costsworth恰好路過(guò)，并用攝影機(jī)記錄 下一段珍貴的膠片。這才使得后人有機(jī)會(huì)一睹當(dāng)年橋毀場(chǎng)面。當(dāng) 地的報(bào)紙以簡(jiǎn)潔的標(biāo)題對(duì)這場(chǎng)事故作了報(bào)道，“損失：一座橋、 一輛汽車、一條狗”。10年以后，才開始重新修建塔科馬橋。仍 采用懸索橋型式，但加勁梁改為桁架式。新橋總長(zhǎng)較舊橋長(zhǎng)12m ，于1950年10月14日建成通車。 結(jié)束目錄nextback 1)1) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律的系統(tǒng)理論機(jī)械運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律的系統(tǒng)理論 大至恒星（大至恒星（1032-1033克）小至超顯微粒子（克）小至超顯微粒子（10-

9、18克）克） 不但可以解釋，還可以預(yù)言不但可以解釋，還可以預(yù)言 2) 其他理論物理學(xué)科的入門向?qū)渌碚撐锢韺W(xué)科的入門向?qū)?統(tǒng)計(jì)物理統(tǒng)計(jì)物理 電動(dòng)力學(xué)電動(dòng)力學(xué) 量子力學(xué)量子力學(xué) 3)工程技術(shù)工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)：的理論基礎(chǔ)： 航天航海、鐵路交通、機(jī)械建筑、機(jī)器人航天航海、鐵路交通、機(jī)械建筑、機(jī)器人 結(jié)束目錄nextback 1981年年4月月12日，人類歷史上第一架航天飛機(jī)日，人類歷史上第一架航天飛機(jī) “哥倫比亞哥倫比亞”號(hào)首次發(fā)射升空。號(hào)首次發(fā)射升空。 結(jié)束目錄nextback 尼米茲號(hào)航空母艦，尼米茲號(hào)航空母艦，總長(zhǎng)總長(zhǎng).米，寬米，寬.米，米， 編制人數(shù)人，巡航速度節(jié)，續(xù)航能力編制人數(shù)人，巡

10、航速度節(jié)，續(xù)航能力 萬(wàn)至萬(wàn)海里，燃料可持續(xù)使用年。萬(wàn)至萬(wàn)海里，燃料可持續(xù)使用年。 結(jié)束目錄nextback 溫州大橋于溫州大橋于1998年年5月竣工通車，該橋長(zhǎng)月竣工通車，該橋長(zhǎng)6977米。米。 結(jié)束目錄nextback 埃菲爾鐵塔是為了紀(jì)念法國(guó)埃菲爾鐵塔是為了紀(jì)念法國(guó)1789年資產(chǎn)階級(jí)革命年資產(chǎn)階級(jí)革命100周年之際周年之際 舉行轟動(dòng)世界的國(guó)際博覽會(huì)而建的，塔高舉行轟動(dòng)世界的國(guó)際博覽會(huì)而建的，塔高320米，重米，重9000噸。噸。 結(jié)束目錄nextback 紐約世茂大廈，紐約世茂大廈，2001年年9月月11日被撞毀。日被撞毀。 結(jié)束目錄nextback 吉隆坡雙塔大廈吉隆坡雙塔大廈 高度：高

11、度：452米米 材料：鋼筋混凝土材料：鋼筋混凝土 現(xiàn)代筒體現(xiàn)代筒體 結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)建筑 建筑物高度增加建筑物高度增加, 會(huì)產(chǎn)生什么新問(wèn)題？會(huì)產(chǎn)生什么新問(wèn)題？ 結(jié)束目錄nextback 風(fēng)載會(huì)引起高層建筑物的晃動(dòng)風(fēng)載會(huì)引起高層建筑物的晃動(dòng) 雙塔大廈利用結(jié)構(gòu)阻尼減小塔體的晃動(dòng)雙塔大廈利用結(jié)構(gòu)阻尼減小塔體的晃動(dòng) 結(jié)束目錄nextback HUNDA公司制造的新形機(jī)器人公司制造的新形機(jī)器人ASIMO 結(jié)束目錄nextback v 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，概念清楚，但抽象，數(shù)學(xué)推導(dǎo)多結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，概念清楚，但抽象，數(shù)學(xué)推導(dǎo)多 v 方法上是演繹法，而不是歸納法方法上是演繹法，而不是歸納法 v 習(xí)題多，解題難度較大習(xí)題多，解題

12、難度較大 v 應(yīng)多想，多練，多小結(jié)，從整體上把握應(yīng)多想，多練，多小結(jié)，從整體上把握 v 數(shù)學(xué)運(yùn)算不要忘了物理意義數(shù)學(xué)運(yùn)算不要忘了物理意義 v 多看有關(guān)的參考書和文獻(xiàn)資料多看有關(guān)的參考書和文獻(xiàn)資料 結(jié)束目錄nextback 周衍柏，周衍柏，理論力學(xué)教程理論力學(xué)教程（第二版），高等教育出版社，（第二版），高等教育出版社，1985年年 11蘇云蓀，蘇云蓀，理論力學(xué)理論力學(xué)，高等教育出版社，高等教育出版社，1990年年 22梁昆淼，梁昆淼，力學(xué)力學(xué)（上），高等教育出版社，（上），高等教育出版社，1965年年 33梁昆淼，梁昆淼，力學(xué)力學(xué)（下），人民教育出版社，（下），人民教育出版社，1981年年 44許健民等，許健民等，理論力學(xué)解題分析理論力學(xué)解題分析，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社, ,1981年年 55謝寶田等，謝寶田等，理論力學(xué)教程習(xí)題解理論力學(xué)教程習(xí)題解，中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社, ,1991年年 6H.6H.戈德斯坦等，戈德斯坦等，經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)，科學(xué)出版社，科學(xué)出版社，1981年年 7J.B.Marion,Classical Dynamics of Particles and Systems,7J.B.Marion,Classical Dynami