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目录第一章工程力学基础第二章力学分析方法第四章力学实验与实践第三章工程应用实例第六章力学前沿研究第五章力学软件应用

工程力学基础第一章

力学的基本概念力是物体间相互作用的量度，分为接触力如摩擦力和非接触力如重力。力的定义与分类01牛顿第一定律定义了惯性，第二定律阐述了力与加速度的关系，第三定律说明了作用力与反作用力。牛顿三大定律02应力是单位面积上的内力，应变是物体形变的度量，二者是材料力学性能分析的基础。应力与应变03能量守恒定律指出，在一个封闭系统中，能量既不会被创造也不会被消灭，只会从一种形式转换为另一种形式。能量守恒定律04

静力学原理静力学中，一个物体处于静止状态时，作用在物体上的所有力和力矩必须相互平衡。力的平衡条件力系简化是将多个力和力矩转化为一个等效的单一力和力矩，便于计算和分析物体的受力状态。力系的简化通过力的分解与合成原理，可以将复杂力系统简化为更易于分析的基本力形式。力的分解与合成

材料力学性质弹性模量是衡量材料抵抗形变能力的重要参数，如钢的弹性模量远高于木材。弹性模量断裂韧性衡量材料抵抗裂纹扩展的能力，如碳纤维复合材料具有较高的断裂韧性。断裂韧性屈服强度指材料开始发生塑性变形时的应力极限，例如铝合金在特定载荷下会发生屈服。屈服强度疲劳极限是指材料在循环载荷作用下能承受的最大应力，而不发生疲劳破坏的极限值。疲劳极力学分析方法第二章

力系简化技巧通过合成或分解力，将复杂力系转化为更易分析的简单力系，如将多个力合成一个合力。力的合成与分解对于平行力系，可以简化为一个合力，其大小等于各力的代数和，作用线与原力系相同。平行力系简化利用力矩平衡原理，通过计算力矩来简化力系，确定力的作用效果和平衡状态。力矩平衡原理

结构受力分析评估结构在重复荷载作用下的疲劳寿命和可能的断裂风险，如飞机机翼在多次起降后的安全性。疲劳与断裂分析考虑时间因素，研究结构在外力作用下的动态响应，例如地震作用下建筑物的振动特性。动力响应分析通过建立静力平衡方程，分析结构在静载作用下的内力和位移，如桥梁在车辆荷载下的受力状态。静力平衡分析

力学模型建立在建立力学模型时，首先要明确研究对象的物理特性及其所处的环境条件，包括边界条件和载荷情况。01将复杂的实际工程问题简化为理想化的力学模型，忽略非关键因素，以便于分析和计算。02根据问题的性质选择适当的力学理论，如静力学、动力学、材料力学等，以确保模型的适用性。03通过实验数据或已知案例对建立的力学模型进行验证，并根据结果对模型进行必要的修正。04确定研究对象和边界条件简化实际问题选择合适的力学理论模型验证与修正

工程应用实例第三章

桥梁工程案例兰州黄河铁桥，又称中山桥，是中国第一座现代化的铁桥，展示了工程力学在桥梁设计中的应用。兰州黄河铁桥01港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其建设过程中运用了复杂的工程力学原理，确保了结构的稳定性和耐久性。港珠澳大桥02

建筑结构分析01桥梁结构分析兰州大学工程力学课程中，桥梁结构分析是重要应用实例，如兰州黄河铁桥的力学设计与评估。03大跨度结构分析兰州大学工程力学课件中，大跨度结构如体育馆、展览中心的力学分析是教学重点。02高层建筑抗震设计课程会讲解如何运用工程力学原理进行高层建筑的抗震设计，例如兰州新区的超高层建筑群。04土木工程中的材料力学在土木工程领域，材料力学的应用至关重要，兰州大学的课件会以具体工程案例来阐释其应用。

机械部件设计齿轮传动系统设计在机械设计中，齿轮传动系统是关键部分，如汽车变速箱中的齿轮设计，需精确计算以确保传动效率。0102轴承选型与应用轴承是支撑旋转轴的重要机械部件，例如风力发电机中使用的大型轴承，需承受巨大载荷和恶劣环境。03弹簧的力学特性分析弹簧在机械设计中用于储存和释放能量，如汽车悬挂系统中的弹簧，其设计需考虑弹性系数和疲劳寿命。

力学实验与实践第四章

实验室设备介绍实验室中的动态信号分析仪能够实时监测和分析结构在动态荷载下的响应，对研究振动特性至关重要。动态信号分析仪高速摄像机用于捕捉高速运动物体的图像，帮助学生观察和分析物体在力学实验中的动态行为。高速摄像机兰州大学工程力学实验室配备有万能材料试验机，用于测试材料的拉伸、压缩和弯曲性能。材料测试机01、02、03、

实验操作流程实验中收集的数据需经过整理和分析，使用适当的数学工具和软件进行处理，确保结果的准确性。按照实验指导书，学生应依次进行实验操作，包括设置参数、启动设备、记录数据等。在进行力学实验前，学生需要熟悉实验设备、了解实验原理，并检查仪器是否完好。实验前的准备实验步骤的执行数据的采集与处理

实验操作流程01学生需要对实验数据进行分析，比较理论与实际结果的差异，并探讨可能的原因。02实验结束后，学生应撰