工程力學Ⅲ復習

工程力學Ⅲ復習匯報人：AA2024-01-31CATALOGUE目錄工程力學基本概念與原理靜力學問題分析與方法材料力學基礎與應用結構力學簡介與結構分析方法動力學基礎與振動問題求解工程力學在實際工程中的應用01工程力學基本概念與原理03按研究對象分類質點力學、剛體力學、彈性力學、塑性力學等。01按物質形態(tài)分類固體力學、流體力學、等離子體力學等。02按運動狀態(tài)分類靜力學、動力學。力學系統(tǒng)及其分類基本量長度、質量、時間、電流、熱力學溫度、物質的量、發(fā)光強度。導出量速度、加速度、力、力矩、動量、沖量、功、能、功率等。單位制國際單位制（SI）、厘米·克·秒制（CGS）等。力學基本量與單位在作用于剛體的任一力系上，增加或減去任意的平衡力系，不會改變原力系對剛體的作用。加減平衡力系公理作用于物體上同一點的兩個力可以合成為一個合力，合力的作用點也在該點，合力的大小和方向由以這兩個力為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線確定。力的平行四邊形法則兩物體間相互作用力總是同時存在，它們大小相等、方向相反、作用在同一直線上，分別作用在這兩個物體上。作用與反作用公理靜力學公理與原理研究點的運動規(guī)律，包括位移、速度、加速度等概念。點的運動學剛體的基本運動運動的合成與分解包括平動、轉動等剛體運動形式，以及描述這些運動的物理量，如角速度、角加速度等。研究復雜運動時可以將運動分解為幾個簡單的運動，或者將幾個簡單的運動合成為復雜的運動。030201運動學基礎概念02靜力學問題分析與方法明確研究對象，分析并畫出其受力圖。注意力的性質（外力或內力）、方向和作用點。應用牛頓運動定律或靜力學平衡條件（如二力平衡、三力平衡等）進行求解。對于平面問題，常用平面匯交力系或平面力偶系的平衡條件。受力分析與平衡條件平衡條件受力分析約束類型了解并區(qū)分各種約束類型，如柔性約束、光滑面約束、鉸鏈約束、固定端約束等。反力特點根據約束類型，判斷約束反力的方向和作用點。例如，柔性約束的反力一定通過接觸點，方向未知；光滑面約束的反力一定垂直于接觸面，指向被約束物體。約束類型及其反力特點物體系統(tǒng)對于由多個物體組成的系統(tǒng)，需要同時考慮各個物體的受力情況和它們之間的相互作用。平衡問題求解應用整體法和隔離法進行分析。整體法關注整個系統(tǒng)的外力平衡，隔離法則關注單個物體的受力情況。通過列寫平衡方程并求解，可以得到物體系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。物體系統(tǒng)平衡問題求解了解靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦的特點和區(qū)別。注意摩擦力的方向總是與相對運動或相對運動趨勢的方向相反。摩擦類型應用庫侖摩擦定律或摩擦角概念進行摩擦問題的分析和計算。庫侖摩擦定律指出，滑動摩擦力的大小與正壓力成正比，方向與接觸面相切；摩擦角則是描述物體在摩擦力作用下能否保持靜止的一個臨界角。摩擦定律摩擦問題分析與計算03材料力學基礎與應用研究材料在外部載荷作用下的變形、破壞以及內部應力、應變分布規(guī)律的學科。材料力學的定義連續(xù)性假設、均勻性假設、各向同性假設、小變形假設等?；炯僭O應力是單位面積上的內力，應變是物體的相對變形。應力與應變的概念材料力學基本概念及假設桿件受到軸向拉力或壓力作用時，發(fā)生沿軸線方向的伸長或縮短。拉伸與壓縮的概念通過假想截面將桿件分割，根據平衡條件求解截面上的內力。截面法求內力根據胡克定律計算桿件橫截面上的正應力和線應變。應力與應變的計算比較計算應力和許用應力，判斷桿件是否安全。強度條件及應用桿件拉伸與壓縮變形分析0102剪切與擠壓的概念剪切是相鄰兩部分物體沿接觸面發(fā)生相對滑動的現(xiàn)象；擠壓是兩相互接觸的物體在接觸面上相互壓緊的現(xiàn)象。剪切與擠壓的實用計算根據受力情況和強度條件，計算剪切面和擠壓面上的應力。扭轉的概念桿件兩端受到大小相等、方向相反、作用面垂直于桿件軸線的力偶作用時，發(fā)生扭轉變形。扭矩和扭矩圖的繪制計算桿件各截面上的扭矩，并繪制扭矩圖。圓軸扭轉時的應力和變形…根據彈性力學公式計算圓軸橫截面上的切應力和扭轉變形。030405剪切、擠壓和扭轉變形分析提高彎曲強度的措施合理布置載荷、選擇截面形狀和尺寸、采用變截面梁等。彎曲正應力的計算根據彎曲正應力公式計算梁橫截面上的正應力，并判斷梁是否安全。剪力和彎矩的計算根據截面法求解梁橫截面上的剪力和彎矩，并繪制剪力圖和彎矩圖。平面彎曲的概念桿件受到垂直于軸線的外力或外力偶作用時，發(fā)生平面彎曲變形。靜定梁的基本形式簡支梁、外伸梁、懸臂梁等。彎曲變形與內力計算04結構力學簡介與結構分析方法研究結構在荷載作用下的平衡、變形和穩(wěn)定性規(guī)律的學科。結構力學的定義主要研究桿件結構，包括梁、剛架、拱、桁架、組合結構等。研究對象包括連續(xù)性假設、均勻性假設、各向同性假設等?；炯僭O結構力學基本概念及研究對象結構幾何組成分析與穩(wěn)定性判別幾何組成分析通過解析法和圖解法判斷結構是否為幾何不變體系。穩(wěn)定性判別根據結構的幾何組成和荷載情況，判斷結構是否會發(fā)生失穩(wěn)。內力分析方法包括截面法、節(jié)點法、力矩分配法等。位移計算利用虛功原理、單位荷載法、圖乘法等方法計算結構的位移。靜定結構的概念及特點靜定結構是指無多余約束的幾何不變體系。靜定結構內力分析與位移計算超靜定結構是指有多余約束的幾何不變體系。超靜定結構的概念及特點包括力法、位移法、力矩分配法、矩陣位移法等。求解方法超靜定結構簡介及求解方法05動力學基礎與振動問題求解動力學基本概念動力學是研究物體機械運動與力之間關系的一門學科，主要涉及力、質量、加速度等物理量。運動方程建立根據牛頓第二定律，可以建立物體的運動方程，即力、質量和加速度之間的關系式。通過運動方程，可以求解物體的運動狀態(tài)。動力學基本概念及運動方程建立VS質點是一個理想化的物理模型，忽略物體的形狀和大小，只考慮其質量。質點的運動學描述主要涉及位置、速度、加速度等物理量。剛體運動學描述剛體是一個不會發(fā)生形變的物體，其運動學描述涉及平動和轉動。平動用位置、速度、加速度描述，轉動則用角位移、角速度、角加速度描述。質點運動學描述質點和剛體運動學描述方法

動力學普遍定理應用舉例動量定理應用動量定理是動力學中的一個基本定理，涉及力、時間和動量等物理量。應用動量定理可以求解物體在力的作用下的動量變化。動能定理應用動能定理是描述物體動能變化與外力做功之間關系的定理。應用動能定理可以求解物體在力的作用下動能的變化。角動量定理應用角動量定理是描述物體轉動時角動量變化與外力矩之間關系的定理。應用角動量定理可以求解物體在力矩的作用下角動量的變化。振動問題可以分為自由振動、受迫振動和阻尼振動等類型。自由振動是指物體在沒有外力作用下的振動；受迫振動是指物體在周期性外力作用下的振動；阻尼振動是指物體在振動過程中受到阻力作用的振動。振動問題的求解方法包括解析法和數值法。解析法是通過求解振動微分方程得到物體的振動規(guī)律；數值法是通過計算機模擬得到物體的振動過程。對于復雜的振動問題，通常需要采用數值法進行求解。振動問題分類振動問題求解方法振動問題分類及求解方法06工程力學在實際工程中的應用包括靜載荷、動載荷、風載荷、溫度載荷等，確保橋梁結構安全穩(wěn)定。橋梁載荷分析結構優(yōu)化設計材料選擇及強度計算穩(wěn)定性及疲勞壽命評估運用力學原理對橋梁結構進行優(yōu)化，提高結構承載能力和經濟性。根據橋梁使用環(huán)境和載荷要求，選擇合適的材料并進行強度計算。對橋梁結構進行穩(wěn)定性分析和疲勞壽命評估，確保橋梁長期安全運營。橋梁設計中的力學問題考慮模擬地震波輸入，分析建筑結構在地震作用下的響應。地震波輸入與結構響應分析計算建筑結構的自振周期、阻尼比等動力特性指標。結構動力特性分析研究建筑結構在強震作用下的彈塑性變形和破壞機制。彈塑性變形及破壞機制分析根據評估結果提出相應的抗震加固建議，提高建筑結構的抗震性能。抗震性能評估與加固建議建筑結構抗震性能評估方法載荷分析材料力學性能測試強度計算與校核優(yōu)化設計及改進建議機械設備中零部件強度校核流程確定零部件所受載荷的大小、方向和性質。根據載荷和材料力學性能，計算零部件的強度并進行校核。測定零部件材料的力學性能指標，如彈性模量、屈服強度等。根據校核結果提出優(yōu)化設計和改進建議，提高零部件的強度和可靠性。ABCD航空航天領