吉林大学工程力学课件.pptx

吉林大学工程力学课件有限公司汇报人：xx

目录工程力学基础01力学在工程中的应用03课程学习资源05力学分析方法02实验与实践04考核与评价06

工程力学基础01

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

力学的基本概念多个力作用于同一点时，可以合成一个合力；一个力也可以分解为多个分力，遵循平行四边形法则。力的合成与分解力矩是力与力臂的乘积，描述了力使物体旋转的效果；平衡条件要求物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动。力矩与平衡条件

静力学原理静力学中，一个物体处于平衡状态时，作用在物体上的所有力和力矩之和必须为零。力的平衡条件力系简化是将多个力和力矩合并为一个等效的单一力和力矩，便于计算和理解物体的受力情况。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010203

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，例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，例如铝合金在特定条件下屈服强度会降低。屈服强度

材料力学性质疲劳极限是指材料能承受的循环应力极限，不引起疲劳破坏的最大应力值，如钛合金的疲劳极限较高。疲劳极限硬度是材料表面抵抗其他硬物压入的能力，例如淬火后的钢硬度会显著提高。硬度

力学分析方法02

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，可以简化为一个等效的合力，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，将力系简化为力矩相等的单一力，便于计算和理解力的作用效果。力矩平衡原理

结构力学分析静力分析用于确定结构在恒定载荷作用下的响应，如桥梁在自重和车辆载荷下的应力和变形。静力分析01动力分析考虑时间因素，评估结构在动态载荷如地震或风载下的振动特性。动力分析02稳定性分析研究结构在受到外力作用时是否保持平衡，例如分析高层建筑在风力作用下的稳定性。稳定性分析03疲劳分析关注结构在重复载荷作用下的耐久性，如飞机机翼在多次起降后的疲劳损伤。疲劳分析04

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，以突出主要力学行为。02根据问题的性质选择适当的力学理论，如静力学、动力学、材料力学或流体力学等，以指导模型的建立。03运用数学工具，如微分方程、积分变换等，对力学模型进行定量分析，求解模型的响应。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应用数学工具进行分析

力学在工程中的应用03

结构设计原理力学平衡原则在结构设计中，力学平衡原则确保结构在受力时保持稳定，如桥梁设计需考虑重力与支撑力的平衡。0102材料力学性能应用工程师根据材料的弹性模量、屈服强度等力学性能选择合适材料，如使用高强度钢以承受更大载荷。03载荷传递机制结构设计需考虑载荷如何在各个部分间传递，例如高层建筑通过核心筒和框架共同承担风荷载和地震力。

力学在土木工程中的应用桥梁建设力学原理在桥梁设计中至关重要，如斜拉桥和悬索桥的拉力与支撑结构分析。道路和机场跑道设计力学用于道路和跑道的材料选择和厚度设计，以承受重载交通和飞机起降的负荷。高层建筑结构分析隧道开挖技术力学用于计算高层建筑的风荷载和地震响应，确保结构安全和稳定性。力学分析帮助工程师评估隧道开挖过程中的土压力和支护结构的稳定性。