工程力学课件.docx
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1、工程力学课件 第一篇:工程力学课件 工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为亲热的技术基础学科,下面下班为大家带来工程力学课件,供大家参考! 工程力学课件 1约束与约束反力 1 、 使学生对约束的概念有清晰的理解 2 、驾驭柔性、光滑面、光滑铰链约束的 构造及约束反力确实定; 3 、能正确的绘制各类约束的约束反力,尤其是铰链约束、二力杆、三力构件的约束反力的画法。 1 、 约束及约束反力的概念。 2 、工程中常见的约束类型及约束反力的画法 。 自由体:在空间运动,其位移不受任何限制的物体。 非自由体:在空间运动,其位移受到某些方面任何限制的物体。
2、 主动力:约束反力以外的其他力 约束 对非自由体某个方向的移动期限制作用的四周物体。 约束反力约束力约束对被约束物体作用的力。 约束反力的特点约束反力的方向总是与非自由踢被约束所限制的位移方向相反。 一、柔索约束 1.实例 2.约束反力的特点:拉力 大小:待定 作用点;连接点 方向:柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。 二、光滑外表约束 1.实例 约束反力的特点FN 大小:待定 方向:沿着接触面的公法线指向物体内部。 作用点:接触点 三、光滑铰链约束 1.固定铰支座 1实例 2反力特点:(Fx,Fy) 大小:待定 方向:互相垂直的二分力 作用点:铰链转动中心 2.可动铰支座 1实例 方向
3、:垂直于支撑面 作用点:铰链转动中心 3.中间铰链 1实例 2反力特点 大小:待定。 方向:互相垂直的二分力。 作用点:铰链转动中心。 四.光滑球铰链约束(Fx,Fy,Fz) 1.实例 2.约束及反力特点 1约束特点:通过球与球壳将构件连接,构件可以绕球心随便转动,但构件与球心不能有任何移动 2约束力:当忽视摩擦时,球与球座亦是光滑约束问题 3约束力通过接触点,并指向球心,是一个不能预先确定的空间力.可用三个正交分力表示 1 、本节课详尽地介绍了工程中常见的各种约束 构造及约束反力确实定。 2 、光滑铰链约束的不同类型所具有的特点和 区分是本节课的难点, 3 、应通过扎实的练习,娴熟驾驭工程中
4、常见的各种 约束及约束反力的正确画法 。 工程力学课件 2学问与技能 1、驾驭力学的基本概念和公理。 2、娴熟运用各个力学公理。 教学重点难点 静力学公理的运用。 教学过程 所谓公理就是无需证明就为大家在长期生活和生产实践中所公认的真理。静力学公理是静力学全部理论的基础。 公理一 二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件是:力的大小相等,方向相反,作用在同始终线上。可以表示为:F=-F/或F+F/=0 此公理给出了作用于刚体上的最简力系平衡时所必需满意的条件,是推证其它力系平衡条件的基础。在两个力作用下处于平衡的物体称为二力体,若物体是构件或杆件,也称二力构件或二力杆件简称
5、二力杆。 公理二 加减平衡力系公理 在作用于刚体的随便力系中,加上或减去平衡力系,并不变更原力系对刚体作用效应。 推论一 力的可传性原理 作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内随便一点,而不变更该力对刚体的效应。 证明:设力F作用于刚体上的点A,如图1-2所示。在力F作用线上任选一点B,在点B上加一对平衡力F1和F2,使 F1= F2=F 则F 1、F 2、F构成的力系与F等效。将平衡力系F、F2减去,则F1与F等效。此时,相当于力F已由点A沿作用线移到了点B。 由此可知,作用于刚体上的力是滑移矢量,因此作用于刚体上力的三要素为大小、方向和作用线。 公理三 力的平行四边形法则 作用于物体上同
6、一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。如图13a所示,以FR表示力F1和力F2的合力,则可以表示为:FR=F1+F2。即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。 在求共点两个力的合力时,我们常接受力的三角形法则:如图13b所示。从刚体外任选一点a作矢量ab代表力F1,然后从b的终点作bc代表力F2,最终连起点a与终点c得到矢量ac,则ac就代表合力矢FR。分力矢与合力矢所构成的三角形abc称为力的三角形。这种合成方法称为力三角形法则。 推论二 三力平衡汇交定理 刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时
7、,则此三力的作用线必汇交于一点。 证明:设在刚体上三点A、B、C分别作用有力F 1、 F 2、F3,其互不平行,且为平衡力系,如图1-4所示,根据力的可传性,将力F1和F2移至汇交点O,根据力的可传性公理,得合力FR1,则力F3与FR1平衡,由公理一知,F3与FR1必共线,所以力F1的作用线必过点O。 公理四 作用与反作用公理 两个物体间互相作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同始终线分别作用在这两个物体上。 物体间的作用力与反作用力总是同时出现,同时消逝。可见,自然界中的力总是成对地存在,而且同时分别作用在互相作用的两个物体上。这个公理概括了任何两物体间的互相作用的关系,不管
8、对刚体或变形体,不管物体是静止的还是运动的都适用。应当留意,作用力与反作用力虽然等值、反向、共线,但它们不能平衡,因为二者分别作用在两个物体上,不行与二力平衡公理混淆起来。 公理五 刚化原理 变形体在已知力系作用下平衡时,若将此变形体视为刚体刚化,则其平衡状态不变。 此原理建立了刚体平衡条件与谈形体平衡条件之间的关系,即关于刚体的平衡条件,对于变形体的平衡来说,也必需满意。但是,满意了刚体的平衡条件,变形体不愿定平衡。例如一段软绳,在两个大小相等,方向相反的拉力作用下处于平衡,若将软绳变成刚杆,平衡保持不变。把过来,一段刚杆在两个大小相等、方向相反的压力作用下处于平衡,而绳索在此压力下则不能平
9、衡。可见,刚体的平衡条件对于变形体的平衡来说只是必要条件而不是充分条件。 板书设计 1、公理一:二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件是:力的大小相等,方向相反,作用在同始终线上。可以表示为:F=-F/或F+F/=0 2、公理二:加减平衡力系公理 在作用于刚体的随便力系中,加上或减去平衡力系,并不变更原力系对刚体作用效应。 3、公理三:力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。如图13a所示,以FR表示力F1和力F2的合力,则可以表示为:FR=F1+F2。即作用于物
10、体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。 4、公理四 作用与反作用公理 两个物体间互相作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同始终线分别作用在这两个物体上。 其次篇:工程力学基础课件 导语:工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为亲热的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。以下是工程力学基础课件的内容,盼望你们宠爱! 工程力学基础教案 第一章 静力学基础 力学包括静力学,动力学,运动学三部分,静力学主要探讨物体在力系作用下的平衡规律,静力学主要探讨以下问题: 1.物
11、体的受力分析; 2.力系的等效.与简化; 3. 力系的平衡问题。 第1讲 1 1静力学的基本概念 1-2静力学公理 1 、使学生对静力学基本概念有清晰的理解,并驾驭静力学公理及应用范围。 2、会利用静力学静力学公理解决实际问题。 1、力、刚体、平衡等概念; 2、正确理解静力学公理。 一、 静力学的基本概念 1、力和力系的概念 一力的概念 1力的定义:力是物体间的互相作用,这种作用使物体运动状态或形态发生变更。 举例理解互相作用 2)力的效应: 1外效应运动效应:使物体的运动状态发生转变。举例 2内效应变形效应:使物体的形态发生转变。举例 3力的三要素:大小、方向、作用点。 力是定位矢量 4力的
12、表示: 1图示 2符号:字母箭头 如:F? 二力系的概念 1定义:作用在物体上的一组力。举例 2)力系的分类 1按力的的作用线如今空间分布的形式: A汇交力系 b平行力系 c一般力系 2按力的的作用线是否在同一平面内 A平面力系 B 空间力系 3)等效力系与合力 A等效力系 两个不同力系,对同一物体产生相同的外效应,则称之 B合力若一个力与一个力系等效,则这个力称为合力 2.刚体的概念: 1定义:在力的作用下保持其大小和形态不发生转变。 2理解:刚体为一力学模型。 3.平衡的概念: 1平衡物体相对惯性参考系如地面静止或作匀速直线运动 2)平衡力系作用在刚体上使物体处于平衡状态的力系。 3平衡条
13、件平衡力系应满意的条件。 二、静力学公里 公理1 二力平衡公里 作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等,方向相反,且 作用在同始终线上。 使刚体平衡的充分必要条件 二力构件:在两个力作用下处于平衡的物体。 公理2 加减平衡力系原理 在已知力系上加上或减去随便的平衡力系,并不变更厡力系对刚体的作用。 推理1 力的可传性 作用于刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内随便一点,并不变更该力对刚体的作用。 作用在刚体上的力是滑动矢量,力的三要素为大小、方向和作用线 公理3 作用和反作用定律 作用力和反作用力总是同时存在,同时消逝,等值、反向、共线,作用在互相作
14、用的两个物体上 公理4 力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定,如下图F1+ F2= FR 推理2 三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个互相平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三力必在同一平面内,且 第三个力的作用线通过汇交点。平衡时3F必与12F共线则三力必汇交O 点,且共面 : 本节重点介绍了力的概念、四个公理和二个推论;二力构件与三力构件,应驾驭其推断方法;留意作用与反作用公理与二力平衡条件的区分。 思索题 1- 1、1-2 第三篇:复合材料力学课件 在自然界中,存在着
15、大量的复合材料,如竹子、木材、动物的肌肉和骨骼等。复合材料力学课件有哪些?以下是我为您整理的相关资料,欢迎阅读! 复合材料力学课件: 复合材料力学探讨的内容: 同常规材料的力学理论相比,复合材料力学涉及的范围更广,探讨的课题更多。 首先,常规材料存在的力学问题,如结构在外力作用下的强度、刚度,稳定性和振动等问题,在复合材料中照旧存在,但由于复合材料有不均匀和各向异性的特点,以及由于组分材料几何(各组分材料的形态、分布、含量)和铺层几何(各单层的厚度、铺层方向、铺层依次)等方面可变因素的增多,上述力学问题在复合材料力学中都必需重新探讨,以确定那些适用于常规材料的力学理论、方法、方程、公式等是否仍
16、适用于复合材料,假如不适用,应怎样修正。 其次,复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题,如层间应力(层间正应力和剪应力耦合会引起困难的断裂和脱层现象)、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。 最终,复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的,因此在复合材料的材料设计(如材料选取和组合方式确实定)、加工工艺过程(如材料铺层、加温固化)和结构设计过程中都存在力学问题。 当前,复合材料力学的探讨工作主要集中在纤维增加复合材料多向层板壳结构的改良和应用上。这种结构是由许多不同方向的单向层材料叠合粘结而成的,因此叫作多向层材料结构。单向层材料中沿纤维的方向称为纵向;而在单向层材料子面内垂直
17、于纤维的方向称为横向。 纵向和横向统称为主轴方向。单向层材料是正交各向异性材料,对它的力学探讨以及对它的性能参量的了解乃是对多向层材料以及多向层板层壳结构进行力学探讨的基础。多向层材料中各单向层材料的纤维方向一般是不同的。如何排列这些单向层材料要根据结构设计的力学要求进行。 第四篇:高职工程力学课件制作心得 工程力学 是高职高专院校机械类专业的一门重要的专业基础课,起着承上启下的作用,在工程教化中占有重要的地位。长期以来,由于教学中不同程度地存在重理论传授,轻实力培育的倾向,不能充分发挥学生的能动性,这与高职高专教化重在培育应用型高级技术人才的目标完全相悖。因此,高职高专教化要彻底变更一般高等
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- 工程力学 课件
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