单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,.,*,工程力学,第一章 绪 论,1,.,工程力学第一章 绪 论1.,11 什么是力学?,12 力学发展简史,13 工程力学与工程实际,14 工程力学的内容,15 工程力学的研究方法,16 怎样学好工程力学?,绪 论,2,.,11 什么是力学?绪 论2.,绪 论,什么是力学?,力学,是研究物质机械运动规律的科学,基础科学,技术科学,工程力学,是将力学原理应用于有实际意义的工程系统的科学。其目的是:了解工程系统的性态并为其设计提供合理的规则。,3,.,绪 论什么是力学?力学是研究物质机械运动规律的科学基础科学,绪 论,工程力学课程的性质:,从科学层面上而言,工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术学科。,从课程本身而言,工程力学课程是工程力学最基础 的部分,它涵盖了原有理论力学和材料力学的主要内容,同时,适当地增加了面向21世纪的新内容。,工程力学课程不仅与力学密切相关,而且紧密联系于广泛的工程实际,因此,工程力学是大部分工科专业的专业基础课程。,4,.,绪 论工程力学课程的性质:4.,绪 论,力学发展简史,力学发展史,就是人类从自然现象和生产活动中认识和应用物体机械运动规律的历史。“力”是人类对自然的省悟。人类历史有多久,力学的历史就有多久。,中国春秋时期(公元前4前3世纪),墨翟及其弟子的著作墨经中,就有关于力的概念、杠杆平衡、重心、浮力、强度和刚度的叙述。,古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle,公元前384前322年)的著作也有关于杠杆和运动的见解。,为静力学奠定基础的是著名的古希腊科学家阿基米德(Archimedes,公元287前212年)。,1687年,牛顿的著作自然哲学的数学原理出版,给出了运动三定律。牛顿运动定律的建立,是力学发展过程中的重要里程碑。,5,.,绪 论力学发展简史力学发展史,就是人类从自然现象和生产活动中,绪 论,牛顿以后力学研究的历史大致可分为四个时期:,17世纪初-18世纪末,经典力学(研究宏观物体的运动规律)的建立和完善。,19世纪,力学各主要分枝的建立。,1900年1960年,近代力学。,1960年以后,现代力学。,6,.,绪 论 牛顿以后力学研究的历史大致可分为四个时期:17世纪,绪 论,在力学学科发展的同时,还有一个十分重要的成果,那就是形成了一种“善于从错综复杂的自然现象、科学实验结果和工程技术实践中抓住事物的本质,提炼成力学模型,采用合理的数学工具,分析掌握自然现象的规律,进而提出解决工程技术问题的方案,最后再和观察或实验结果反复校核直到接近为止的科学研究方法”。,培养这种科学思维和研究方法,其重要性绝不亚于获取力学知识本身。,7,.,绪 论在力学学科发展的同时,还有一个十分重要的成果,那就是形,绪 论,工程力学与工程实际,自从有了人类文明,就有了力学。力学是人类科学历史上起源最早的学科之一,来源于人类早期的工程实践。,力学与工程是紧密相连的。工程技术的发展,不断提出新的力学问题;力学研究的发展又不断应用于工程实际并推动其进步。,8,.,绪 论工程力学与工程实际 8.,绪 论,9,.,绪 论9.,绪 论,10,.,绪 论10.,绪 论,山西应县释迦木塔,11,.,绪 论山西应县释迦木塔11.,绪 论,河北赵县赵州桥,赵州桥建于公元605年距今1400多年,经历了10次,水灾,,8次,战乱,和多次,地震,,特别是1966年,邢台,发生的7.6级地震,邢台距这里有40多公里,这里也有四点几级地震,赵州桥都没有被破坏,12,.,绪 论河北赵县赵州桥赵州桥建于公元605年距今1400多年,,20世纪以来所产生的大量高新技术工程离不开工程力学的应用和指导。如大坝、大跨度悬索桥、高层建筑、海洋平台、精密仪器、航空航天器、机器人、高速列车等许多重要工程都在工程力学指导下得以实现并不断完善的。,13,.,20世纪以来所产生的大量高新技术工程离不开工程力学的应用,空间站和航天器,绪 论,14,.,空间站和航天器绪 论14.,兵器工业、飞机与导弹,绪 论,15,.,兵器工业、飞机与导弹绪 论15.,绪 论,兵器工业,16,.,绪 论兵器工业16.,绪 论,航空工业,17,.,绪 论航空工业17.,绪 论,道路与车辆,18,.,绪 论道路与车辆18.,大型桥梁的强度、,刚度、稳定问题,绪 论,19,.,大型桥梁的强度、绪 论19.,澳 门 桥,上海南浦大桥,南京长江大桥,绪 论,我国著名桥梁,20,.,澳 门 桥上海南浦大桥南京长江大桥绪 论我国著名桥梁20.,绪 论,21,.,绪 论21.,1999年1月4日18时50分,重庆市綦江县人行虹桥因严重质量问题突然整体垮塌,造成死40人、伤14人,直接经济损失600余万元的严重后果。这座长约102米的中承式拱形桥,是綦江县城主要的人行桥,建成还不足三年。,绪 论,22,.,1999年1月4日18时50分,重庆市綦江县人行虹桥因严重质,工程力学内容,工程力学,理论力学,材料力学,静力学,运动学,动力学,强度,刚度,稳定性,绪 论,23,.,工程力学内容工程力学理论力学材料力学静力学强度绪 论23.,主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件;,同时也研究物体受力的分析方法,以及力系简化,的方法。,静力学,绪 论,24,.,主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件;静力学绪 论24,只从几何的角度来研究物体的运动(如轨迹、速,度、加速度等),而不研究引起物体运动的物理,原因。,运动学,动力学,研究受力物体的运动和作用力之间的关系。,绪 论,25,.,只从几何的角度来研究物体的运动(如轨迹、速运动学动力学研究受,绪 论,强度:构件抵抗破坏的能力。,26,.,绪 论强度:构件抵抗破坏的能力。26.,绪 论,27,.,绪 论27.,绪 论,28,.,绪 论28.,刚度:构件抵抗变形的能力。,绪 论,29,.,刚度:构件抵抗变形的能力。绪 论29.,绪 论,30,.,绪 论30.,稳定性:,构件保持原有平衡状态的能力。,绪 论,31,.,稳定性:构件保持原有平衡状态的能力。绪 论31.,观察和实验,分析、归纳和总结,力学最基本规律,抽象、推理和数学演绎,理论体系,用于实际,力学模型,刚体、质点、弹簧质点、弹性体等,工程力学的研究方法,绪 论,32,.,观察和实验分析、归纳和总结力学最基本规律抽象、推理和数学演绎,绪 论,怎样学好工程力学?,工程力学与物理(力学)的差异,质点与刚体系,瞬时与过程,定性与定量,工程力学所需的先修课程,物理(力学),数学(高数,线代),计算技术,丢弃物理(力学)的解决问题的思路与方法,概念/严密/科学,数学表达/科学/充分利用多种数学工具,解题的方法/充分利用多种数学工具,33,.,绪 论怎样学好工程力学?工程力学与物理(力学)的差异33.,绪 论,掌握几个环节,概念清楚,解题思路清晰,解题过程表达完善,求解结果正确(判断),认真自习,仔细阅读教材,认真作业,独立完成,34,.,绪 论掌握几个环节34.,绪 论,联系方法,闫小青,建筑工程学院工程力学实验中心,办公室:基础实验大楼C座,Tel:13970035721,35,.,绪 论联系方法闫小青35.,本章结束,36,.,本章结束36.,