[理学]第一章工程力学的基本概念09.pdfVIP

第一篇 工程力学基础 第一章 工程力学的基本概念 （光电子信息专业） 佛山科学技术学院 2011年11月25 日 2011年11月25 日 主 讲：周 应 龙 本课程特点：教学内容多、抽象概念多、 理论性强、逻辑严密等，建议大家： （1）结合实例，反复加深对概念和原理的理解； （2）学习过程中主动思考，多问“为什么”； （3）独立完成作业。 第一章 工程力学的基本概念 第一节 工程力学与工业设计 第二节 工程力学的研究对象与基本内容 第三节 工程力学的基本概念 第四节 静力学公理 第五节 约束与约束反力 第六节 分离体与受力体 第一节 工程力学与工业设计 第一节 工程力学与工业设计 一、工程力学在产品设计中的作用 理论力学 工程力学 材料力学 工业产品的要求：具有特定功能，满足使用维修等要求。 工业产品设计中，离不开工程力学的强度、刚度、寿命 和稳定性分析。 二、工程力学与产品的形态美 二、工程力学与产品的形态美 1、均衡与稳定是造型美的形式法则之一，且均来 自于力学中的概念。 因为均衡与稳定的造型法则来源于人们对事物安稳、 可靠的心里要求，是由物体在重力作用下的平衡 状态直接得来的。 2、形态的视觉心理感受，与强度、刚度的合理性 有深刻的潜在联系。 因为在力学上合理的东西视觉 上也使人顺眼和舒服。 第二节 工程力学的研究对象与基本内容 工程力学的组成 ： 理论力学和材料力学。 工程力学的组成 ： 一、理论力学的基本内容 理论力学：研究物体由于受力引起的机械运动的规律 包括静力学、运动学和动力学。 静力学：研究物体受力分析的方法和物体在外力作用 下的平衡条件。 研究对象：平衡状态的 刚体或系统（不考虑变形）。 研究内容：物体在力系作用下平衡的普遍规律。 ①物体的受力分析； ②力系的简化或等效替换； ③建立各种力系的平衡条件及其工程应用。 二、材料力学的基本内容 研究对象：平衡状态的变形体或系统。 研究内容：构件由于受力引起的 变形和发生破坏的规律。 ① 强度：构件受力中抵抗破坏的能力。 ② 刚度：构件受力中抵抗弹性变形的能力。 ③稳定性：杆件在外载荷作用下，维持其原有平衡状态的 能力。 力的作用效应是什么？ 力的作用效应：使物体产生运动（外效应），使物体 产生变形（内效应）。 第三节 工程力学的基本概念 一、刚体与变形体 在外力作用下， 大小和形状保持不变的物体。静力学中 研究的物体均可视为刚体。 理论力学研究力的外效应 材料力学研究研究内效应 变形体：在外力作用下， 大小和形状均发生变化的物体。 二、 力与力系 1、力的定义： 物体间的相互机械作用，使物体的运动状态或形状尺寸 发生改变 。 2、 力的三要素： 力的大小、方向和作用点 。 3、力的单位，采用国际单位时为： 2 kg ⋅m / s 或 牛顿（N ）以及千牛（KN） 5、力的表示方法： 1）力的图示表示方法： 用一条有向线段表示： 线段的长度表示力的大小； 线段的方位和箭头表示力的方向； 线段的起点或终点表示力的作用点。 2）力的符号表示方法： r 矢量示 F