《結(jié)構(gòu)力學(xué)第1章》課件

《結(jié)構(gòu)力學(xué)第1章》ppt課件延時(shí)符Contents目錄結(jié)構(gòu)力學(xué)概述結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本概念靜力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析的基本方法延時(shí)符01結(jié)構(gòu)力學(xué)概述結(jié)構(gòu)力學(xué)的定義結(jié)構(gòu)力學(xué)是研究結(jié)構(gòu)在外力作用下的響應(yīng)和行為的科學(xué)。它主要關(guān)注結(jié)構(gòu)在力的作用下如何變形、位移、應(yīng)力分布以及穩(wěn)定性等問題。結(jié)構(gòu)力學(xué)涉及的范圍廣泛，包括建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域，是工程學(xué)科的重要基礎(chǔ)之一。結(jié)構(gòu)力學(xué)是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)在工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，而結(jié)構(gòu)力學(xué)則是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。只有通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，才能確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，滿足工程要求。結(jié)構(gòu)力學(xué)有助于降低工程成本正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化可以顯著降低工程的成本。通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，可以避免設(shè)計(jì)缺陷和不必要的材料浪費(fèi)，從而節(jié)約工程成本。結(jié)構(gòu)力學(xué)的重要性古代結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐人類在古代就開始應(yīng)用結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐，如古埃及金字塔、中國(guó)的長(zhǎng)城等。這些建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然簡(jiǎn)單，但體現(xiàn)了人類對(duì)結(jié)構(gòu)的初步認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展18世紀(jì)和19世紀(jì)期間，經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)開始形成。達(dá)芬奇、伽利略等科學(xué)家開始對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度進(jìn)行研究，為經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)的興起隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法的快速發(fā)展，現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)涉及多種領(lǐng)域和技術(shù)，如有限元分析、邊界元法、離散元法等，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的工具。結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展歷程延時(shí)符02結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本概念理解結(jié)構(gòu)的基本定義和分類是學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的基礎(chǔ)?？偨Y(jié)詞結(jié)構(gòu)是指在建筑、機(jī)械、航空、交通等工程中，由各種材料組成的、能夠承受各種作用力的體系。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)可以分為多種類型，如根據(jù)材料可以分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等；根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)等。詳細(xì)描述結(jié)構(gòu)的定義與分類總結(jié)詞掌握結(jié)構(gòu)的分析方法是學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的重要目標(biāo)。詳細(xì)描述結(jié)構(gòu)的分析方法主要包括靜力分析、動(dòng)力分析和穩(wěn)定性分析。靜力分析主要研究結(jié)構(gòu)在靜力作用下的內(nèi)力和變形，動(dòng)力分析主要研究結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下的響應(yīng)和振動(dòng)，穩(wěn)定性分析主要研究結(jié)構(gòu)在各種外力作用下的平衡狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的分析方法總結(jié)詞理解結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)是研究結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本前提。詳細(xì)描述結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)在各種外力作用下，能夠保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。為了使結(jié)構(gòu)保持平衡狀態(tài)，必須滿足力的平衡和力矩平衡條件。力的平衡條件是指作用在結(jié)構(gòu)上的所有外力在數(shù)值上相等，方向相反；力矩平衡條件是指作用在結(jié)構(gòu)上的所有外力矩在數(shù)值上相等，方向相反。結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)延時(shí)符03靜力學(xué)基礎(chǔ)物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)稱為力的平衡。力的平衡力的作用線力的獨(dú)立作用原則力沿其作用線移動(dòng)，對(duì)剛體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不產(chǎn)生影響。在同一平面內(nèi)，三個(gè)不共線的力作用于剛體，與這三個(gè)力等效的力矩為零。030201靜力學(xué)的基本原理兩個(gè)或兩個(gè)以上的力共同作用于一個(gè)物體上，產(chǎn)生的效果與一個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力稱為它們的合力。力的合成將一個(gè)力分解為兩個(gè)或兩個(gè)以上的分力，這些分力共同替代原力作用在物體上。力的分解力的合成與分解力和力臂的乘積稱為力矩，表示力使物體繞某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)。力矩兩個(gè)大小相等、方向相反且不在同一直線上的力組成的力系稱為力偶。力偶力矩與力偶延時(shí)符04材料力學(xué)基礎(chǔ)材料的密度、熱膨脹系數(shù)、彈性模量等。物理性質(zhì)材料的抗拉、抗壓、抗剪、抗彎等強(qiáng)度。機(jī)械性質(zhì)材料的耐腐蝕性、抗氧化性等?；瘜W(xué)性質(zhì)材料的可塑性、可焊性、可鍛性等。加工性質(zhì)材料的基本性質(zhì)123在材料內(nèi)部，由于受到外力作用，單位面積上所承受的力。分為名義應(yīng)力和實(shí)際應(yīng)力。應(yīng)力材料在受力后發(fā)生的形變。分為線應(yīng)變和剪應(yīng)變。應(yīng)變材料在受力后恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性；材料在受力后發(fā)生不可逆的形變稱為塑性。彈性與塑性應(yīng)力和應(yīng)變的概念A(yù)BCD材料的強(qiáng)度和剛度強(qiáng)度材料抵抗破壞的能力。根據(jù)受力情況不同，可分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。穩(wěn)定性材料在受到外力作用時(shí)保持原有平衡狀態(tài)的能力。如梁的穩(wěn)定性。剛度材料抵抗變形的能力。剛度通常用彈性模量來(lái)衡量。疲勞強(qiáng)度材料在循環(huán)應(yīng)力作用下抵抗破壞的能力。延時(shí)符05結(jié)構(gòu)分析的基本方法將實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為理想化的力學(xué)模型，忽略次要因素，突出主要矛盾，便于進(jìn)行力學(xué)分析。結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化將連續(xù)質(zhì)量分布簡(jiǎn)化為集中質(zhì)量，適用于質(zhì)量分布均勻、剛度均勻的結(jié)構(gòu)。集中質(zhì)量法將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)用等效的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)替代，保持結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力不變。剛度等效法結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化方法平衡方程根據(jù)力的平衡原理，建立結(jié)構(gòu)的平衡方程，求解未知力。靜力分析的步驟確定結(jié)構(gòu)的約束、建立結(jié)構(gòu)的平衡方程、求解未知力。靜力分析的應(yīng)用用于分析結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性，評(píng)估結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)的靜力分析方法根據(jù)牛頓第二定律和動(dòng)力學(xué)原理，