工程力學(xué)課件(1)

1、 （Engineering Mechanics） TEL：南一樓西北南一樓西北507華中科技大學(xué)力學(xué)系華中科技大學(xué)力學(xué)系1 1、掌握工程力學(xué)解決工程問題的基本理論和、掌握工程力學(xué)解決工程問題的基本理論和方法方法2 2、培養(yǎng)研究思維能力、培養(yǎng)研究思維能力一、為畢業(yè)為學(xué)分學(xué)習(xí)一、為畢業(yè)為學(xué)分學(xué)習(xí)6464學(xué)時學(xué)時/4/4學(xué)分學(xué)分以此為目的，被動學(xué)習(xí)，毫無意義。以此為目的，被動學(xué)習(xí)，毫無意義。二、掌握工程力學(xué)的基本理論和方法二、掌握工程力學(xué)的基本理論和方法。所闡述的規(guī)律帶有普遍性，是一門所闡述的規(guī)律帶有普遍性，是一門基礎(chǔ)科學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)。 直接服務(wù)于工程直接服務(wù)于工程, ,又是一門又是一門技術(shù)科學(xué)技術(shù)科學(xué)

2、。 機(jī)械、結(jié)構(gòu)等機(jī)械、結(jié)構(gòu)等 受力如何？受力如何？ 如何運(yùn)動？如何運(yùn)動？ 如何變形？破壞？如何變形？破壞？ 如何控制設(shè)計(jì)？如何控制設(shè)計(jì)？其目的目的是： 了解工程系統(tǒng)的性態(tài)了解工程系統(tǒng)的性態(tài) 并為其設(shè)計(jì)研究提供合理的規(guī)則并為其設(shè)計(jì)研究提供合理的規(guī)則。性態(tài)性態(tài)規(guī)則規(guī)則 工程設(shè)計(jì)對象工程設(shè)計(jì)對象機(jī)械、機(jī)械、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、器件器件性能好性能好重量輕重量輕成本低成本低 軸軸 葉輪葉輪 疲勞斷裂破壞疲勞斷裂破壞 轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)子軸 疲勞開裂疲勞開裂 疲勞斷裂破壞疲勞斷裂破壞2000年年8月月27日下午日下午3時時20分，臺灣南部高屏大橋斷裂分，臺灣南部高屏大橋斷裂，大橋中間下陷部分長達(dá)，大橋中間下陷部分長達(dá)100

3、米。米。17輛車墜河，輛車墜河，22人人受傷。受傷。 采沙過度，河面沉降采沙過度，河面沉降10余米，橋墩先斷裂。余米，橋墩先斷裂。地面鐵條使地面鐵條使輪胎爆裂，輪胎爆裂，碎片侵入發(fā)碎片侵入發(fā)動機(jī)。動機(jī)。求道、修業(yè)、質(zhì)疑求道、修業(yè)、質(zhì)疑四四 學(xué)科分類學(xué)科分類 ： 。：表面力表面力體積力體積力是力是力( (力系力系) )作用的結(jié)果。有兩種效應(yīng)：作用的結(jié)果。有兩種效應(yīng)：（外效應(yīng)）（外效應(yīng)）物體自身形狀的局部畸變。物體自身形狀的局部畸變。 如機(jī)翼、機(jī)身結(jié)構(gòu)的變形。如機(jī)翼、機(jī)身結(jié)構(gòu)的變形。（內(nèi)效應(yīng)）（內(nèi)效應(yīng)）是動力學(xué)基本方程動力學(xué)基本方程。 注意 F 、 a 是矢量。maF 提出問提出問題，選題，選擇有

4、關(guān)擇有關(guān)的研究的研究系統(tǒng)。系統(tǒng)。對系統(tǒng)對系統(tǒng)進(jìn)行抽進(jìn)行抽象與簡象與簡化，建化，建立力學(xué)立力學(xué)模型。模型。利用力利用力學(xué)原理學(xué)原理進(jìn)行分進(jìn)行分析、推析、推理，得理，得出結(jié)論出結(jié)論與已知與已知結(jié)論相結(jié)論相比較，比較，或由實(shí)或由實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證。確認(rèn)或確認(rèn)或進(jìn)一步進(jìn)一步改善模改善模型，深型，深化認(rèn)識化認(rèn)識工程力學(xué)解決問題的一般方法，類似于一般科學(xué)工程力學(xué)解決問題的一般方法，類似于一般科學(xué)研究的普遍方法，可歸納為：研究的普遍方法，可歸納為：模型包括材料性能、載荷、約束、幾何形狀等模型包括材料性能、載荷、約束、幾何形狀等 真實(shí)情況的理想化和簡化。真實(shí)情況的理想化和簡化。變形體變形體模型模型剛體剛

5、體模型模型例如，研究工程構(gòu)件（如桿、梁、軸等）時，例如，研究工程構(gòu)件（如桿、梁、軸等）時， 先將其理想化為先將其理想化為剛體剛體，研究其上的受力和運(yùn)動；，研究其上的受力和運(yùn)動；研究不同的問題，采用不同的模型。研究不同的問題，采用不同的模型。 好的模型，既能使問題的求解簡化，好的模型，既能使問題的求解簡化， 又能使結(jié)果基本符合實(shí)際情況，滿足精度。又能使結(jié)果基本符合實(shí)際情況，滿足精度。 工程力學(xué)是工科學(xué)生由基礎(chǔ)理論過渡到工程力學(xué)是工科學(xué)生由基礎(chǔ)理論過渡到專業(yè)基礎(chǔ)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過本課程專業(yè)基礎(chǔ)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握力、力偶、約束等基的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握力、力偶、約

6、束等基本概念和力系的簡化本概念和力系的簡化/平衡等剛體靜力學(xué)的基平衡等剛體靜力學(xué)的基本理論與方法；了解材料的基本力學(xué)性能；本理論與方法；了解材料的基本力學(xué)性能；掌握應(yīng)力、應(yīng)變等基本概念；具有桿件強(qiáng)度、掌握應(yīng)力、應(yīng)變等基本概念；具有桿件強(qiáng)度、剛度問題的基本分析和計(jì)算能力。在培養(yǎng)理剛度問題的基本分析和計(jì)算能力。在培養(yǎng)理論分析和實(shí)踐能力的同時，以課程為載體，論分析和實(shí)踐能力的同時，以課程為載體，應(yīng)努力注重培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維。應(yīng)努力注重培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維。工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)（三次）工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)（三次）實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)名稱：拉伸壓縮、扭轉(zhuǎn)等破壞性實(shí)驗(yàn)，彎曲正應(yīng)力、彎拉伸壓縮、扭轉(zhuǎn)等破壞性實(shí)驗(yàn)，彎曲正應(yīng)力、彎曲變形電測實(shí)驗(yàn)曲變形電測實(shí)驗(yàn)。預(yù)約：胡鵬老師預(yù)約：胡鵬老師電話：電話：87543038（辦）（辦） 62756074（小靈通）（小靈通）地點(diǎn)：南一樓東北角地點(diǎn)：南一樓東北角LX105室室1學(xué)時分配總計(jì)：學(xué)時分配總計(jì)：講課講課50學(xué)時學(xué)時; 習(xí)題討論課習(xí)題討論課6學(xué)時學(xué)時; 實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)課6學(xué)時學(xué)時; 機(jī)動機(jī)動 2學(xué)時學(xué)時2課內(nèi)外學(xué)時比例為課內(nèi)外學(xué)時比例為1：1.5。 3建議習(xí)題數(shù)量為建議習(xí)題數(shù)量為120題左右。題左右。 （注意