理论力学绪论课件.ppt

,理论力学绪论,主讲人：陈小霞联系方式：xxchen2002,课程参考书目,理论力学，哈工大编，高等教育出版社。理论力学，郝桐生等编，高等教育出版社。理论力学习题指导，哈工大编，哈工大出版社。,本节课需要解决的问题:1、理论力学是一门什么课？2、为什么要学习理论力学？3、如何学好理论力学？4、理论力学的研究对象和任务是什么？,PARTA什么是理论力学,先看花样滑冰表演：,滑行的快慢和表演的动作花样有没有关系呢？,花样滑冰运动员一方面通过肢体语言表达感情。另一方面,更主要的是通过两臂的收缩与伸展来改变自身滑行的速度。,转动惯量,PARTA、什么是理论力学,再看一下走钢丝的表演：,平衡杆为什么要设计得比较长？在走钢丝表演中起到什么作用？,PARTA、什么是理论力学,起重机械,此处的配重应为多少?,PARTA、什么是理论力学,1999年1月4日，四川綦(qi)江彩虹桥在一队武警经过的时候突然发生倒塌，造成40人死亡。,四川綦江彩虹桥坍塌事故,PARTA、什么是理论力学,四川綦江彩虹桥坍塌事故,事故原因,由于武警经过时齐步走造成的共振.,PARTA、什么是理论力学,四川綦江彩虹桥坍塌事故,事故原因,桥体结构设计不合理劣质工程材料,1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。这一严重的桥梁事故，开始促使人们对悬索桥结构的空气动力稳定问题进行研究。该桥主跨长853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁高仅1.3m。通过两年时间的施工，于1940年7月1日建成通车。但由于当时人们对柔性结构在风作用下的动力响应的认识还不深入，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢梁），导致在中等风速(19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之前封闭了交通。据说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条狗留在车内。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。当地的报纸以简洁的标题对这场事故作了报道，“损失：一座桥、一辆汽车、一条狗”。10年以后，才开始重新修建塔科马桥。仍采用悬索桥型式，但加劲梁改为桁架式。新桥总长较旧桥长12m，于1950年10月14日建成通车。该桥破坏时，当地Tacoma报社的编辑LeonardCostsworth恰好路过，并用摄影机记录下一段珍贵的胶片。这才使得后人有机会一睹当年桥毁场面。,PARTA、什么是理论力学,美国Tacoma大桥风毁,PARTA、什么是理论力学,PARTA、什么是理论力学,以上的这些问题都可以用一门学科加以解释或解决，这就是,TheoreticalMechanics,理论力学,PARTA、什么是理论力学,理论力学,静力学,运动学,动力学,理论力学是研究物体的机械运动规律及其应用的科学，理论力学是力学的学科基础。,它可分为静力学、运动学和动力学三部分：静力学：研究物体在平衡状态下的受力规律；运动学：研究物体机械运动的描述，如速度、切向加速度、法向加速度等等，但不涉及受力；动力学：讨论质点或者质点系受力和运动状态的变化之间的关系。,力学具备完整的学科结构和体系。力学是机械制造、土木工程、道路桥梁、航空航天工程、材料工程等的基础，在人类的实践活动中无处不在，并且深刻地影响着人类的实践活动。,力学又称经典力学，是研究通常尺寸的物体在受力下的形变，以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力学是物理学、天文学和许多工程学的基础，机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。,绪论,PARTB理论力学与设计创新,PARTB、理论力学与设计创新,案例1拖把的设计,传统拖把,新型拖把,PARTB、理论力学与设计创新,案例1拖把的设计,PARTB、理论力学与设计创新,案例1拖把的设计,2019/12/15,21,可编辑,PARTB、理论力学与设计创新,案例1拖把的设计,PARTB、理论力学与设计创新,案例2超现代感力学设计的电脑桌,结构简单承载能力强自重轻富有空间现代感突出,第0章绪论,PARTC理论力学的研究对象,PARTC、理论力学的研究对象,关于质点、质点系以及刚体,质点一个具有质量而没有体积和形状的点。,质点系多个质点组成的系统，质点的数量可以是有限的也可以是无限的。,刚体在外力作用下不发生变形的物体。,PARTC、理论力学的研究对象,关于刚体和变形体,实际物体，例如工程结构，机器零件，在外力作用下是不可能不发生微小的变形的。但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题时，可以完全忽略。因此在静力问题中，通常我们假设所处理的对象均为刚体。,绪论,PARTD力学发展史简介,1.阿基米德Archimedes，约前287212古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。,2.伽利略GalileoGalilei，1564.2.151642.1.8伽利略在实验研究和理论分析的基础上，最早阐明自由落体运动的规律，提出加速度的概念。,3.牛顿IsaacNewton,1643.1.4-1727.3.20牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律)，提出物体运动三定律。,4.阿尔伯特爱因斯坦AlbertEinstein,1879.3.14-1955.4.18相对论的创建人，对牛顿力学的诸多问题进行整改、修复和完善，开启了物理学的新纪元。,PartD力学的发展史简介,地动仪,东汉张衡制造，利用了力学中的惯性力理论,PartD力学的发展史简介,山西木塔,建于1056.这是现存最早的使用木材作为主要材料的高塔。基于平衡的理论及材料的承载能力。,战斗机的振动模态分析,飞鸟与空中客车机翼相撞,人造骨骼,天文望远镜桁架,齿轮啮合,第0章绪论,PARTE关于课程的学习,建议：,保证出勤、认真听课课后复习、完成作业不懂就问、多做习题拓宽视野、联系实际,具体要求：,认真、独立完成作业，要保质保量；按时交作业