理论力学1.1力和力矩

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1、理论力学主讲广东海洋大学寸金学院庞雪飞2021/8/271飞鸟与空中飞机机翼相撞2021/8/272假设小鸟的质量为100克，飞机的飞行速度为200米/秒，小鸟与飞机的碰撞时间为0.001秒。小鸟在空中的速度很小，可以看成为零。因此，在飞机上看来，小鸟在空中的速度约为200米/秒。－力学素质的重要性－从简单力学问题到高等力学问题。简单力学问题－大部队过桥时不能齐步走高等力学问题－冲击载荷的概念：人跑步时脚上的力量有多大？损伤累积与结构寿命与跑步的次数有关2021/8/273人跑步时脚上的力量有多大？脚上的力量假设人体重量为750N3000N3500N4500N6000N12500N2

2、021/8/274绪论理论力学研究物体机械运动的一般规律。1.理论力学的仼务机械运动是指物体在空间的位置随时间而变化。2.理论力学的力学模型质点(particle)质点系(systemofparticle)刚体(rigidbody)刚体系(systemofrigidbody)2021/8/2753、学习理论力学的目的计算机硬盘驱动器给定不变的角加速度，从启动到正常运行所需的时间以及所需经历的转数。为解决工程实际问题打下一定的基础。已知转台的质量及其分布，当驱动器到达正常运行所需角速度时，驱动马达的功率如何确定?2021/8/276ωvC艺术体操运动员使圈高速转动，并在地面上向前抛出，

3、不久圆圈可自动返回到运动员跟前。我们应该怎样来解释这种现象？圈操C有助于培养正确的分析问题和解决问题的能力，为今后解决生产实际问题、从事科学研究工作打下基础。2021/8/277为学好后续课程做好准备。后续课程：材料力学结构力学砌体结构钢筋混凝土结构2021/8/278研究杆状构件的强度，刚度和稳定性。研究杆系结构的强度，刚度和稳定性。流体力学：弹性力学：固体力学材料力学：结构力学：研究非杆结构在弹性阶段的强度、刚度和稳定性。研究流体受力与运动规律。理论力学：研究质点系机械运动一般规律。一般力学2021/8/279绪论4、理论力学的研究对象和内容理论力学是研究物体机械运动一般规律的科

4、学静力学：研究受力物体在力系作用下的平衡；运动学：从几何角度研究物体的运动；动力学：研究受力物体的运动与作用力之间的关系。2021/8/2710包括几何静力学、分析静力学应用:变形固体块、板、壳.杆与杆结构.三大关系(1)静力学:研究物体所受力系的简化平衡规律及其应用。质点系、刚体、流体平衡、几何、物理2021/8/2711(2)运动学:(与力无关、也是变形体运动基础)(3)动力学:包括质点系、刚体，变形体的动力效应。研究点与刚体运动的几何性质研究物体所受力与运动间的关系变形(包含刚体位移和相对位移)刚体运动包括位移、轨迹、速度、加速度。绪论2021/8/27124、基本要求●准确地

5、理解基本概念；●学会一些处理理论力学问题的基本方法。●熟悉基本定理与公式,并能在正确条件下灵活应用;2021/8/2713第一篇静力学※物体的受力分析※力系的等效替换（或简化）※建立各种力系的平衡条件2021/8/2714※静力学基本概念及静力学基本概念公理※约束和约束反力※结论与讨论※物体的受力分析和受力图第1章静力学基础2021/8/27151.1.1、力的概念力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化，或者使物体产生变形。作用效应：（1）使物体的运动状态发生改变——运动效应或外效应，如位置、速度、加速度等（理力）；（2）使物体发生变形——变形效应或内效应（材

6、力）作用方式：（1）直接接触作用；（2）间接作用，如磁场、电场、重力场等。1.1力和力矩2021/8/2716力是物体相互间的机械作用，若将物体间相互作用力之一称为作用力，另一个称为反作用力。力学上习惯将作用力与反作用力用同一个字母表示，在反作用力上加“＇”以示区别。即作用力用F1表示，反作用力用F1＇表示。2021/8/2717力的三要素及其表示：力的作用线AF（1）力的大小，（2）力的方向，（3）力的作用点。力的三要素：（定位矢量或固定矢量）FF0可用一矢量表示F力的单位N（牛顿）、kN（千牛）2021/8/2718二.刚体的概念刚体是抽象化的力学模型理论力学研究的物体都是刚体刚

7、体力学静力学——刚体静力学在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。2021/8/2719吊车梁的变形吊车梁在起吊重物时所产生的最大挠度一般不超过梁的跨度的1/5002021/8/2720简化的条件除了要求物体的变形不大之外，更重要的是这种变形对我们所研究的问题的结果产生的影响要足够小。但在研究吊车梁的强度问题时，就不能这样简化了。这种小变形对于两端支承力的影响是微不足道的，因此在计算两端的支承力时，吊车梁可简化为刚体。2021/8/2721