工程力学基础完整版全套PPT电子课件教案.pptx

ISBN 978-7-5045-9788-5;素材作者 闫志红 赵九敏 马蕾 黄繁 责任编辑 刘 春 ;工程力学在工程中的应用。;一、工程力学的研究对象 ;二、工程力学的研究任务;三、构件的基本变形形式 ;1.理解力的概念和平衡的概念， 了解静力学的基本公理。 2.能叙述力的作用效果。;任务1.已知图中小车受到图示的力的作用，试说明图中的力对车的作用效果是什么？;一、力及力系的概念;力对物体的作用效果;;2.力系 （1）力系的概念：力系是指作用在物体上的一群力。 （2）平衡：指物体相对于地球保持静止或做匀速直线运 动的状态。 （3）平衡力系：使物体保持平衡的力系。 ;二、静力学基本公理;公理2——二力平衡公理 ;公理3——加减平衡力系公理 ;公理4——三力平衡汇交公理 ;公理5——作用与反作用公理 ;任务一：小车在力F作用下，从静止转变为直线运动。;1.理解均布载荷、力矩和力偶的概念及受力特点。 2.能计算集中力、均布载荷、力矩和力偶的大小。;任务1：计算F对A点的矩。 ;一、集中力;2.已知力的投影求合力 ;3.合力投影定理 ;二、分布力;2.非均布载荷;三、平面力对点的矩（力矩） ;2.合力矩定理;四、力偶 ;2.力偶与力偶矩的性质;任务1：;任务3：;案例：对图示桥墩进行受力分析，假设桥墩顶部受到梁传来的竖向载荷P1=850kN，P2=300kN，以及车辆传来的制动力F1=165kN。桥墩自重G=2043kN，墩身受到风力F2=78kN。求合力对O点的力矩。 ;任务三 认识约束力 ;任务：认识常见的约束，并画出约束力。 ;一、柔性约束 ;二、光滑接触面约束 ;三、光滑圆柱铰链约束;;四、支座 ;固定铰支座在计算简图中的其他表现形式;2. 活动铰支座;活动铰支座在计算简图中的其他表现形式;3. 固定支座;; 桥梁及支座图;任务四 画杆件的受力图 ;任务：对图中的拱桥进行受力分析，并画出受力图。 ;一、单个物体的受力分析 ;二、物体系统的受力分析 ;1．画计算简图。 2．取拱AB并画受力图。 3．画受力图; 案例1：对图中的平衡杆AB进行受力分析，并画受力图。; 案例2：对图中的梁进行受力分析，并画受力图。已知梁的自重为G1，汽车的自重为G2。; 案例3：重力坝结构，水位如图所示。已知???体的重心，忽略扬压力。对坝体进行受力分析并画出受力图。 ; 案例4：分别对梁AB、BC及整个系统进行受力分析，并画受力图。不计梁的自重。; 1.了解平面汇交力系合成的几何法，掌握平面汇交力系合成的解析法。 2.掌握平面汇交力系的平衡条件。 3.能对平面汇交力系进行平衡分析，并能计算相应的力。 ; 任务：计算图示起重设备中杆AC和BC的受力（不计杆的自重）。;一、力系的分类;二、平面汇交力系的合成;;三、平面汇交力系的平衡条件及平衡方程;1.取研究对象点C并画受力图 2.建立直角坐标系 3.列平衡方程，计算杆AC和BC受到的力 解方程得： ; 案例1：如图示单轨抬吊滑行法起吊柱子，已知柱子的重量为G,试计算吊杆绳索所受到的力。 ;1.掌握平面力偶力系的合成的方法。 2.能对平面力偶力系进行平衡分析，并能计算相应的力。;任务：分析并计算图示结构的支座反力（不计杆的自重）。 ;一、平面力偶力系的合成 ;二、平面力偶力系的平衡条件及平衡方程 ; 1. 取研究对象并画受力图。 根据受力图可知，本力系是力偶力系，所以FA与FB大小相等，构成一个力偶。 2.列平衡方程计算。;案例：分析并计算图示结构的支座反力（不计杆的自重）。; 1.掌握平面一般力系的合成方法。 2.能对平面一般力系进行平衡分析，并能计算相应的力。; 图示是桥梁墩柱施工时，柱箍长、短边的计算简图。要求：分析并计算柱箍长、短边的支座反力。;一、平面一般力系的合成 ;2.平面一般力系向作用面内一点的简化 ;3.平面一般力系的简化结果分析;二、平面一般力系的平衡条件及平衡方程;;1.取研究对象并画受力图 ;（2）柱箍短边; 案例 1：如图a所示，在施工中，柱子起吊可采用一点起吊法。柱子刚起吊还未离开地面时的简图如图b所示，其计算简图如c所示，已知柱子长10m，载荷 ，采用一点绑扎，起吊位置在B点，试计算支点的约束力。; 案例 2：图示刚架受力如图，试计算A、B两处的支座反力。; 案例 3：图示为连续梁的受力图，试计算A、B两处的支座反力。; 案例4：三铰刚架受力如图所示，试计算A、B两处的支座反力。 ;1.能够识别工