結(jié)構(gòu)力學(xué)復(fù)習(xí)輔導(dǎo)課件

結(jié)構(gòu)力學(xué)復(fù)習(xí)輔導(dǎo)課件目錄結(jié)構(gòu)力學(xué)概述靜力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)01結(jié)構(gòu)力學(xué)概述Chapter結(jié)構(gòu)力學(xué)是研究結(jié)構(gòu)物在外力作用下的平衡、穩(wěn)定和變形的學(xué)科。定義包括桿件結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)等，涉及橋梁、建筑、航空航天、機(jī)械工程等眾多領(lǐng)域。研究對(duì)象結(jié)構(gòu)力學(xué)的定義與研究對(duì)象理論分析基于力學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法，建立結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型，推導(dǎo)平衡方程、變形協(xié)調(diào)方程等，求解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、變形和穩(wěn)定性等問題。實(shí)驗(yàn)方法通過對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)或模型進(jìn)行加載試驗(yàn)，觀測(cè)其變形、破壞等現(xiàn)象，驗(yàn)證理論分析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果的正確性。數(shù)值計(jì)算利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元、有限差分等方法，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散化處理，求解其近似解，提高計(jì)算效率和精度。結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究方法在橋梁設(shè)計(jì)中，需根據(jù)交通荷載、風(fēng)荷載等確定橋梁的結(jié)構(gòu)形式、尺寸和材料，結(jié)構(gòu)力學(xué)提供了橋梁受力分析的理論基礎(chǔ)。橋梁工程建筑結(jié)構(gòu)需承受自重、活荷載、風(fēng)荷載、地震作用等，結(jié)構(gòu)力學(xué)用于分析建筑物的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。建筑工程機(jī)械設(shè)備中的零部件常承受各種動(dòng)力荷載，結(jié)構(gòu)力學(xué)可用于研究零部件的強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命等問題。機(jī)械工程飛機(jī)、火箭等飛行器結(jié)構(gòu)需承受氣動(dòng)荷載、重力等，結(jié)構(gòu)力學(xué)在飛行器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和安全性評(píng)估中發(fā)揮重要作用。航空航天工程結(jié)構(gòu)力學(xué)在工程中的應(yīng)用02靜力學(xué)基礎(chǔ)Chapter力是物體間的相互作用，力系則是作用于物體上的一組力。力和力系平衡狀態(tài)等效替代原則物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，稱為平衡狀態(tài)。若兩個(gè)力系作用于同一物體上，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)相同，則稱這兩個(gè)力系是等效的。030201靜力學(xué)基本概念任何作用于物體上的力，都會(huì)引起一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力。作用于剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力的大小相等、方向相反且作用在同一直線上。靜力學(xué)公理和定理二力平衡定理作用與反作用公理約束限制物體自由運(yùn)動(dòng)的裝置或條件。約束力約束對(duì)物體作用的力，其方向與作用點(diǎn)由約束性質(zhì)決定。約束和約束力受力分析分析物體受到的所有力，包括已知力和約束力。受力圖將物體受到的力用帶箭頭的線段表示在圖上，線段長(zhǎng)度表示力的大小，箭頭方向表示力的方向。物體的受力分析和受力圖當(dāng)多個(gè)力作用于一點(diǎn)時(shí)，可以用一個(gè)合力來等效替代這些力。力的合成平面內(nèi)的力系平衡的充分必要條件是所有各力在任意兩個(gè)坐標(biāo)軸上的投影代數(shù)和分別等于零。即∑Fx=0和∑Fy=0。力系的平衡條件平面力系的合成與平衡條件03材料力學(xué)基礎(chǔ)Chapter材料力學(xué)是研究物體在外部力作用下產(chǎn)生的變形和破壞的科學(xué)，主要研究對(duì)象為固體材料。定義與研究對(duì)象包括彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)等方面，涉及材料的彈性、塑性、黏性、蠕變等性質(zhì)。研究?jī)?nèi)容材料力學(xué)的目的在于揭示材料在力的作用下的行為規(guī)律，為工程設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，廣泛應(yīng)用于航空航天、土木工程、機(jī)械工程等領(lǐng)域。目的與應(yīng)用材料力學(xué)概述軸向拉伸與壓縮是指物體在沿著軸線方向受到拉力或壓力的作用。定義在拉伸或壓縮過程中，材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力與應(yīng)變，其關(guān)系可用胡克定律描述。應(yīng)力與應(yīng)變表示材料在拉伸或壓縮過程中的剛度，是評(píng)價(jià)材料抵抗變形能力的重要指標(biāo)。彈性模量軸向拉伸與壓縮剪切強(qiáng)度與擠壓強(qiáng)度表示材料抵抗剪切與擠壓破壞的能力，是材料力學(xué)性能的重要指標(biāo)。影響因素剪切與擠壓強(qiáng)度受材料類型、溫度、加載速率等多種因素影響。定義剪切是指物體受到與軸線方向垂直的外力作用，導(dǎo)致材料發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)；擠壓是指物體受到垂直于表面的壓力作用。剪切與擠壓扭轉(zhuǎn)是指物體受到垂直于軸線的力矩作用，導(dǎo)致物體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。定義描述物體在扭轉(zhuǎn)過程中的受力與變形程度，扭矩與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系反映了材料的扭轉(zhuǎn)剛度。扭矩與扭轉(zhuǎn)角通過扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)可測(cè)定材料的扭轉(zhuǎn)性能，為工程應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)彎曲是指物體受到垂直于中性面的彎矩作用，導(dǎo)致物體產(chǎn)生彎曲變形。定義描述物體在彎曲過程中的變形程度，曲率與撓度的關(guān)系揭示了材料的抗彎性能。曲率與撓度在實(shí)際工程中，梁的彎曲問題是最常見的彎曲問題，需要充分考慮材料的彎曲性能進(jìn)行設(shè)計(jì)。梁的彎曲彎曲04結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)Chapter定義與意義分析方法與分類介紹結(jié)構(gòu)分析的兩大方法：解析法和數(shù)值法。解析法適用于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，而數(shù)值法（如有限元法）可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)。說明各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。首先明確結(jié)構(gòu)分析的定義，即研究結(jié)構(gòu)在外部荷載和內(nèi)部約束作用下的響應(yīng)。同時(shí)，解釋結(jié)構(gòu)分析在工程設(shè)計(jì)、安全評(píng)估等方面的重要性。結(jié)構(gòu)分析概述01解釋自由度和約束的概念，討論如何確定結(jié)構(gòu)的獨(dú)立自由度。闡述自由度與約束對(duì)于結(jié)構(gòu)分析的重要性。幾何不變性與可變性定義幾何不變性和可變性，討論幾何組成規(guī)則（如Maxwell規(guī)則）。分析幾何不變性和可變性對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性的影響。自由度與約束020304結(jié)構(gòu)的幾何組成分析靜定結(jié)構(gòu)定義內(nèi)力計(jì)算方法介紹靜定梁、剛架、拱等結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法，包括剪力、彎矩、軸力的求解。強(qiáng)調(diào)內(nèi)力分析在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用。解釋靜定結(jié)構(gòu)的定義，即結(jié)構(gòu)內(nèi)部約束和外部荷載平衡，無多余約束。討論靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別。靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析位移計(jì)算原理