理论力学-分析力学及应用-PPT精选文档-PPT文档资料
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《理论力学课件》PPT课件
1、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受哪些力， 每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图。
2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替 一个复杂力系。 3、力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这 些条件解决一些工程实际问题 。
.
14
在各种工程中，都有大量的静力学问题。 起重机
8
上课时主动思考，跟上教学进度。尽量不缺课。
按时独立做好布置的作业，作业中的图要画清楚，算式 要写清楚。
要做大量的习题和思考题。
.
9
2 在学习中遇到困难怎么办？
阅读相关教材和习题解答 找老师答疑 答疑时间: 答疑地点:
发送电子邮件 Email: cyliu@
访问扬州大学理论力学教学网 /course2/lllx
.
7
理论力学的学习方法
1 如何学好理论力学
学习理论力学必须深刻地反复地理解它的基本概念和公 理或定律
要透彻理解由基本概念、公理或定律导出的定理和结论， 以及由这些定理和结论引出的基本方法，它们是理论力 学的主要内容。
掌握抽象化的方法，理论联系实际，要逐步培养把具体 实际问题抽象成为力学模型的能力
.
但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题以及研究力与运 动变化关系的问题时，可以完全忽略。因此在理论力学中，通 常我们假设所处理的对象均为刚体。
.
21
§0－3 结构的构件与分类
工程结构：由工程材料制成的构件，按合理方式组成为能支承 荷载，传递力，起骨架作用的整体或某一部分。 构件按几何特征可分为三类：杆、板壳、块体
理论力学课件
扬州大学水利科学与工程学院
.
1
绪论
*理论力学的研究对象和内容 *学习目的和学习方法 *教学参考书
2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替 一个复杂力系。 3、力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这 些条件解决一些工程实际问题 。
.
14
在各种工程中，都有大量的静力学问题。 起重机
8
上课时主动思考，跟上教学进度。尽量不缺课。
按时独立做好布置的作业，作业中的图要画清楚，算式 要写清楚。
要做大量的习题和思考题。
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9
2 在学习中遇到困难怎么办？
阅读相关教材和习题解答 找老师答疑 答疑时间: 答疑地点:
发送电子邮件 Email: cyliu@
访问扬州大学理论力学教学网 /course2/lllx
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7
理论力学的学习方法
1 如何学好理论力学
学习理论力学必须深刻地反复地理解它的基本概念和公 理或定律
要透彻理解由基本概念、公理或定律导出的定理和结论， 以及由这些定理和结论引出的基本方法，它们是理论力 学的主要内容。
掌握抽象化的方法，理论联系实际，要逐步培养把具体 实际问题抽象成为力学模型的能力
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但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题以及研究力与运 动变化关系的问题时，可以完全忽略。因此在理论力学中，通 常我们假设所处理的对象均为刚体。
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21
§0－3 结构的构件与分类
工程结构：由工程材料制成的构件，按合理方式组成为能支承 荷载，传递力，起骨架作用的整体或某一部分。 构件按几何特征可分为三类：杆、板壳、块体
理论力学课件
扬州大学水利科学与工程学院
.
1
绪论
*理论力学的研究对象和内容 *学习目的和学习方法 *教学参考书
理论力学学习PPT
第1章 静力学的基本公理与物体的受力分析
结论与讨论
1. 静力学研究作用于物体上力系的平衡。 静力学研究作用于物体上力系的平衡。
物体的受力分析； ★ 物体的受力分析； 力系的等效替换（或简化）； ★ 力系的等效替换（或简化）； 建立各种力系的平衡条件。 ★ 建立各种力系的平衡条件。
2. 力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的 力是物体间相互的机械作用， 机械运动状态发生变化（包括变形）。 机械运动状态发生变化（包括变形）。 3. 静力学公理是力学的最基本、最普遍的客观规律。 静力学公理是力学的最基本、最普遍的客观规律。
第一篇
静力学
★ 物体的受力分析 ★ 力系的等效替换（或简化） 力系的等效替换（或简化） ★ 建立各种力系的平衡条件
第1章 静力学的基本公理与物体的受力分析
§1-1 刚体和力的概念
刚体——在外界的任何作用下形状和大小都始终保 刚体 在外界的任何作用下形状和大小都始终保 持不变的物体。 或者在力的作用下， 持不变的物体。 或者在力的作用下，任意 两点间的距离保持不变的物体。 两点间的距离保持不变的物体。 刚体是一种理想的力学模型。 刚体是一种理想的力学模型。 一个物体能否视为刚体， 一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的 大小，而且和问题本身的要求有关。 大小，而且和问题本身的要求有关。
第1章 静力学的基本公理与物体的受力分析
公理二(加减平衡力系公理) 公理二(加减平衡力系公理) 可以在作用于 刚体 的任何一个力系上加上或去掉 几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的作用。 几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的作用。 推论1 推论1 (力在刚体上的可传性) (力在刚体上的可传性) 力在刚体上的可传性 上的力， 作用于 刚体 上的力，其作用点可以沿作用线在该 刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。 刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用
理论力学说课PPT课件
机械运动实例
总结词
机械运动是理论力学的传统应用领域，涉及 各种实际机械系统的运动规律。
详细描述
机械运动是理论力学中最为常见的应用领域 之一。各种实际机械系统，如汽车、飞机、 机器和机器人等的运动规律，都需要通过理 论力学进行分析和描述。通过研究机械运动， 可以深入理解力矩、动量、动能等力学概念， 以及它们在机械系统中的具体应用。
自我评价
通过本课程的学习，我掌握了理论力 学的基本知识和分析方法，对物理学
的理解更加深入
我认为自己的逻辑思维、抽象思维和 创新能力得到了提高，解决问题的能 力也有所增强
建议
建议增加一些与实际应用相关的案例 和实验，以更好地理解理论力学的应 用价值
对于一些较难理解的概念和公式，希 望能够有更多的解释和练习题
详细描述
力的分析方法包括矢量表示法、直角坐标表示法和极坐标表 示法等。通过力的合成与分解，可以确定物体运动状态的变 化。力矩的计算则涉及到转动惯量、角速度和动量矩等概念 。
运动分析方法
总结词
运动分析方法主要研究物体运动轨迹、速度和加速度等参数。
详细描述
运动分析方法包括对质点和刚体的运动学分析，通过求解运动微 分方程或积分方程，可以确定物体的运动轨迹、速度和加速度等 参数。这些参数对于理解力学系统的运动规律和相互作用至关重 要。
本课程总结
提高了学生解决实际问题的能力 改进方向
针对不同专业需求，调整教学内容和深度，更好地满足学生需求
本课程总结
01
加强实验和实践环节，提高学生 的动手能力和实践经验
02
引入更多现代技术和方法，更新 教材和教学方法，保持课程的前 沿性
力学发展历程与展望
力学发展史
《理论力学》课件
《理论力学》PPT课件
# 理论力学PPT课件 本PPT课件将为你介绍理论力学的基础概念和知识。
物理学基础
经典力学方程
牛顿式方程、拉格朗日方程等经典力学方程
基础知识
力学、热学、光学等基础知识
运动学基础
1 运动学方程
位移、速度、加速度等运动学基本概念
2 轨迹分析
运动学方程、轨迹分析等
动力学基础
1 动力学方程
2 一维运动的应用
力的概念、牛顿三定律等动力学基本概念
动力学方程、一维运动的应用等刚体动力学1Fra bibliotek刚体运动学和动力学
刚体运动学和动力学的基本概念
2 刚体角动量定理
刚体角动量定理、刚体动量定理等
振动与波动
1 单自由度系统 2 多自由度和耦合振动 3 声波和光波
简谐振动分析
多自由度和耦合振动分析
声波和光波等基本概念
相对论力学
1 相对论的基本概念和理论
相对论的基本概念和理论
2 Minkowski时空和洛伦兹变换
Minkowski时空和洛伦兹变换等
结语
基本概念和知识
本PPT课件为您提供了理论力学方面的基本概念和知识，希望对您的学习和工作有所帮助。
# 理论力学PPT课件 本PPT课件将为你介绍理论力学的基础概念和知识。
物理学基础
经典力学方程
牛顿式方程、拉格朗日方程等经典力学方程
基础知识
力学、热学、光学等基础知识
运动学基础
1 运动学方程
位移、速度、加速度等运动学基本概念
2 轨迹分析
运动学方程、轨迹分析等
动力学基础
1 动力学方程
2 一维运动的应用
力的概念、牛顿三定律等动力学基本概念
动力学方程、一维运动的应用等刚体动力学1Fra bibliotek刚体运动学和动力学
刚体运动学和动力学的基本概念
2 刚体角动量定理
刚体角动量定理、刚体动量定理等
振动与波动
1 单自由度系统 2 多自由度和耦合振动 3 声波和光波
简谐振动分析
多自由度和耦合振动分析
声波和光波等基本概念
相对论力学
1 相对论的基本概念和理论
相对论的基本概念和理论
2 Minkowski时空和洛伦兹变换
Minkowski时空和洛伦兹变换等
结语
基本概念和知识
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理论力学-分析力学及应用
广义相对论
狭义相对论与广义相对论
爱因斯坦质能方程 $E=mc^2$，描述了物质和能量之间的等效性。
质能关系
描述了物体在相对论框架下的运动规律，如洛伦兹变换和质速关系。
相对论动力学方程
质能关系与相对论动力学方程
在相对论中，不同参考系下Байду номын сангаас事件可能被视为同时发生或不同时发生。
在高速运动或强引力场中，物体长度会缩短，时间会变慢。
泊松定理在解决经典力学和量子力学问题中具有重要应用。
泊松括号与泊松定理
03
理论力学在工程中的应用
车辆动力学概述
01
车辆动力学是研究车辆在行驶过程中受到的各种力（如重力、摩擦力、空气阻力等）以及这些力对车辆运动的影响。
车辆动力学在车辆设计中的应用
02
车辆动力学在车辆设计中有广泛的应用，例如汽车、火车和飞机等。通过分析车辆动力学，工程师可以优化车辆设计，提高车辆的性能和安全性。
经典力学和统计力学是相互关联的，它们在描述自然界的规律时具有不同的侧重点。经典力学主要关注单个粒子的运动轨迹和相互作用，而统计力学关注大量粒子的集体行为和热力学性质。
统计力学的基本原理是概率论和微观态与宏观态之间的联系。它通过研究微观粒子的运动状态来推导出宏观系统的性质和规律。在经典力学中，物体的运动状态可以通过牛顿定律等经典力学方程来描述。然而，在统计力学的框架下，单个粒子的运动轨迹变得不确定，只能通过概率分布来描述。因此，统计力学在处理多粒子系统和热现象时更为适用。
详细描述
非线性波与孤立子
非线性波与孤立子
公式
非线性波和孤立子可以用非线性偏微分方程来描述，例如KdV方程、NLS方程等。
应用
非线性波和孤立子在流体动力学、光学、神经科学等领域都有广泛的应用，例如激波的形成和传播、光孤子的控制和应用、神经信号的传递等。
狭义相对论与广义相对论
爱因斯坦质能方程 $E=mc^2$，描述了物质和能量之间的等效性。
质能关系
描述了物体在相对论框架下的运动规律，如洛伦兹变换和质速关系。
相对论动力学方程
质能关系与相对论动力学方程
在相对论中，不同参考系下Байду номын сангаас事件可能被视为同时发生或不同时发生。
在高速运动或强引力场中，物体长度会缩短，时间会变慢。
泊松定理在解决经典力学和量子力学问题中具有重要应用。
泊松括号与泊松定理
03
理论力学在工程中的应用
车辆动力学概述
01
车辆动力学是研究车辆在行驶过程中受到的各种力（如重力、摩擦力、空气阻力等）以及这些力对车辆运动的影响。
车辆动力学在车辆设计中的应用
02
车辆动力学在车辆设计中有广泛的应用，例如汽车、火车和飞机等。通过分析车辆动力学，工程师可以优化车辆设计，提高车辆的性能和安全性。
经典力学和统计力学是相互关联的，它们在描述自然界的规律时具有不同的侧重点。经典力学主要关注单个粒子的运动轨迹和相互作用，而统计力学关注大量粒子的集体行为和热力学性质。
统计力学的基本原理是概率论和微观态与宏观态之间的联系。它通过研究微观粒子的运动状态来推导出宏观系统的性质和规律。在经典力学中，物体的运动状态可以通过牛顿定律等经典力学方程来描述。然而，在统计力学的框架下，单个粒子的运动轨迹变得不确定，只能通过概率分布来描述。因此，统计力学在处理多粒子系统和热现象时更为适用。
详细描述
非线性波与孤立子
非线性波与孤立子
公式
非线性波和孤立子可以用非线性偏微分方程来描述，例如KdV方程、NLS方程等。
应用
非线性波和孤立子在流体动力学、光学、神经科学等领域都有广泛的应用，例如激波的形成和传播、光孤子的控制和应用、神经信号的传递等。
理论力学完整ppt课件
理论力学
主讲 王卫东
可编辑课件PPT
1
可编辑课件PPT
2
绪
论
一、理论力学的研究对象和内容 二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的 四、理论力学的研究方法
可编辑课件PPT
3
可编辑课件PPT
真汽 车 碰 撞 仿
4
可编辑课件PPT
5
可编辑课件PPT
6
一、理论力学的研究对象和内容
理论力学——研究物体机械运动规律的科学。
可编辑课件PPT
15
都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256～前251年。
可编辑课件PPT
16
赵州桥(安济桥)
591～599年，跨度37.4米,采用拱高只有7米的浅拱-敞肩拱，
敞肩拱的运用为世界桥梁史上的首创，并有“世界桥梁鼻祖”
的美誉。
可编辑课件PPT
3 随着科学技术的发展，交叉学科的地位也越来越 重要。力学与其它学科的渗透形成了生物力学、爆 炸力学、物理力学等边缘学科，这就需要我们有坚 实的理论力学基础。
4 培养分析问题、解决问题的方法。
可编辑课件PPT
24
四、理论力学的研究方法
是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立 公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论， 形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。
17
张衡与地动仪
东汉时期，中国发生地震的次数是比较多的，为了测定地
震方位，及时地挽救人民的生命财产，公元126年，张衡在第二
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
次担任太史令之后， 就注意掌握收集地震的情报和记录，经过
多年的潜心研究，终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年)，发明
主讲 王卫东
可编辑课件PPT
1
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2
绪
论
一、理论力学的研究对象和内容 二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的 四、理论力学的研究方法
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3
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真汽 车 碰 撞 仿
4
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5
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6
一、理论力学的研究对象和内容
理论力学——研究物体机械运动规律的科学。
可编辑课件PPT
15
都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256～前251年。
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16
赵州桥(安济桥)
591～599年，跨度37.4米,采用拱高只有7米的浅拱-敞肩拱，
敞肩拱的运用为世界桥梁史上的首创，并有“世界桥梁鼻祖”
的美誉。
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3 随着科学技术的发展，交叉学科的地位也越来越 重要。力学与其它学科的渗透形成了生物力学、爆 炸力学、物理力学等边缘学科，这就需要我们有坚 实的理论力学基础。
4 培养分析问题、解决问题的方法。
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24
四、理论力学的研究方法
是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立 公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论， 形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。
17
张衡与地动仪
东汉时期，中国发生地震的次数是比较多的，为了测定地
震方位，及时地挽救人民的生命财产，公元126年，张衡在第二
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
次担任太史令之后， 就注意掌握收集地震的情报和记录，经过
多年的潜心研究，终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年)，发明
(PPT幻灯片版)理论力学课件
F1
刚体
大小相等 | F1 | = | F2 | 方 向相反 F1 =－F2 (矢量) 且 在同一直线上。
F2
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的； ②对变形体来说，上面的条件只是必要条件。
绳子
F2
平衡
F1
F2 不平衡
F1
F2
绳子
不平衡
F1
对多刚体不成立
理论力学
中南大学土木建筑学院
11
③二力构件：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。
中南大学土木建筑学院
57
[例] 画出下列各构件的受力图
D
F2
B
F1
A
FAy FBy FBx B
E
FAx
FCx
C
FCy F2
E
FB
FE
FD F3
G
F3 FC
G FCx
FBy
B
F1 二力构件
F1 二力杆
F2
F2
注意：二力构件是不计自重的。
公理3 加减平衡力系原理
在已知的任意力系上加上或减去任意一个平衡力系， 并不改变原力系对刚体的作用。
理论力学
中南大学土木建筑学院
12
推论1：力的可传性 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的作用效应。
A F B 等效 A F F B F 等效 A F F B F
理论力学
中南大学土木建筑学院
46
理论力学
中南大学土木建筑学院
47
（3）止推轴承（圆锥轴承）
约束特点：止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制。 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正
(964页PPT幻灯片版)理论力学课件
自由体：位移不受限制的物体叫自由体。 非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。 工程中的绝大
多数物体为非自由体。其位移受到周围物
体的限制。我们称起限制作用的周围物体为约束体。 约 束：由约束体构成，对非自由体的某些位移起限制作用 的条件。工程中的约束总是以接触的方式构成的。 约束力：约束给被约束物体的力叫约束力。（也称约束反力）
理论力学
中南大学土木建筑学院
14
公理5
刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，若将此变形体变成
刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
F2
绳子
平衡
F1
公理5告诉我们：处于平衡 状态 的变形体，可用刚体静 力学的平
F1
F2
刚体
平衡
衡理论。
理论力学
中南大学土木建筑学院
15
§1-2 约束和约束力
一、概 念
理论力学
中南大学土木建筑学院 2
二、理论力学的任务
1、理论力学是一门理论性较强的技术基础课 基 础 课
技 术 基 础 课
专
业
课
2、理论力学是很多专业课程的重要基础 例如：材料力
学、机械原理、机械零件、结构力学、 弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重 要基础。
理论力学
中南大学土木建筑学院 3
理论力学
中南大学土木建筑学院
16
约束力的特点： 约 束 力 大小——待定 方向——与该约束所能阻碍 的位移方向相反 作用点——接触处
F
F
FN2
P
解除约束，按约束 性质代之以约束力。
FN2
P
对单个对象，为了简化
FN1
理论力学
中南大学土木建筑学院
多数物体为非自由体。其位移受到周围物
体的限制。我们称起限制作用的周围物体为约束体。 约 束：由约束体构成，对非自由体的某些位移起限制作用 的条件。工程中的约束总是以接触的方式构成的。 约束力：约束给被约束物体的力叫约束力。（也称约束反力）
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14
公理5
刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，若将此变形体变成
刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
F2
绳子
平衡
F1
公理5告诉我们：处于平衡 状态 的变形体，可用刚体静 力学的平
F1
F2
刚体
平衡
衡理论。
理论力学
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15
§1-2 约束和约束力
一、概 念
理论力学
中南大学土木建筑学院 2
二、理论力学的任务
1、理论力学是一门理论性较强的技术基础课 基 础 课
技 术 基 础 课
专
业
课
2、理论力学是很多专业课程的重要基础 例如：材料力
学、机械原理、机械零件、结构力学、 弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重 要基础。
理论力学
中南大学土木建筑学院 3
理论力学
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16
约束力的特点： 约 束 力 大小——待定 方向——与该约束所能阻碍 的位移方向相反 作用点——接触处
F
F
FN2
P
解除约束，按约束 性质代之以约束力。
FN2
P
对单个对象，为了简化
FN1
理论力学
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理论力学-分析力学及应用
流体的粘性、压缩性和传热性等特性对流体运动产生 影响。
流体动力学的应用实例
管道流动
通过分析流体在管道中的流动特性，可以优化管道设计，提高流 体输送效率。
流体机械
利用流体动力学原理设计各种流体机械，如泵、压缩机和涡轮机等。
航空航天领域
流体动力学在航空航天领域中有着广泛的应用，如飞机和火箭的设 计与优化。
07
非线性力学基础
非线性振动的分类与特点
分类
分为强非线性振动和弱非线性振动。
特点
具有复杂的动态行为，如混沌、分岔和自激振动等。
实例
弹簧振荡器在强烈非线性下的复杂振动模式。
非线性振动的求解方法
解析法
适用于简单非线性模型，如谐波平衡法、多尺度法和平均 法。
数值法
适用于复杂非线性模型，如有限元法、有限差分法和谱方 法。
描述物体的变形情况。
描述物体在力系作用下的 平衡状态。
平衡方程
几何方程
物理方程
弹性力学问题的求解方法
解析法
通过数学解析方法求解 弹性力学问题，得到精 确解。
有限元法
将物体离散化为有限个 小的单元，通过求解这 些单元的力学行为来近 似求解整个物体的力学 行为。
边界元法
将物体边界离散化为有 限个小的单元，通过求 解这些单元的边界力学 行为来近似求解整个物 体的力学行为。
（N）。力的方向可以通过箭头表示，箭头的长度代表力的大小。力的作用点对确定物体运动状态的改变十分重要，尤其是在分析扭矩或力矩时。等效力矩是保持力系对某点或某轴的 矩不变的与原力系等效的力系，其作用线到某固定点的距离的平方值与对应的原力系的作用线到某固定点的距离的平方值相等。
03
角动量定理与刚体动力学
流体动力学的应用实例
管道流动
通过分析流体在管道中的流动特性，可以优化管道设计，提高流 体输送效率。
流体机械
利用流体动力学原理设计各种流体机械，如泵、压缩机和涡轮机等。
航空航天领域
流体动力学在航空航天领域中有着广泛的应用，如飞机和火箭的设 计与优化。
07
非线性力学基础
非线性振动的分类与特点
分类
分为强非线性振动和弱非线性振动。
特点
具有复杂的动态行为，如混沌、分岔和自激振动等。
实例
弹簧振荡器在强烈非线性下的复杂振动模式。
非线性振动的求解方法
解析法
适用于简单非线性模型，如谐波平衡法、多尺度法和平均 法。
数值法
适用于复杂非线性模型，如有限元法、有限差分法和谱方 法。
描述物体的变形情况。
描述物体在力系作用下的 平衡状态。
平衡方程
几何方程
物理方程
弹性力学问题的求解方法
解析法
通过数学解析方法求解 弹性力学问题，得到精 确解。
有限元法
将物体离散化为有限个 小的单元，通过求解这 些单元的力学行为来近 似求解整个物体的力学 行为。
边界元法
将物体边界离散化为有 限个小的单元，通过求 解这些单元的边界力学 行为来近似求解整个物 体的力学行为。
（N）。力的方向可以通过箭头表示，箭头的长度代表力的大小。力的作用点对确定物体运动状态的改变十分重要，尤其是在分析扭矩或力矩时。等效力矩是保持力系对某点或某轴的 矩不变的与原力系等效的力系，其作用线到某固定点的距离的平方值与对应的原力系的作用线到某固定点的距离的平方值相等。
03
角动量定理与刚体动力学
《理论力学全面实用》课件
3
第三章：弹性力学
弹性力学的基本概念和定律，材料的弹性特性及变形和应力分析。
实例演示
结构设计实例
通过实际工程示例，展示如何应 用理论力学知识进行结构设计和 分析。
流体力学案例
通过流体力学案例，讲解流体流 动的力学原理和计算方法。
应力分析示例
应力分析实例，帮助学员了解如 何通过力学理论分析材料的应力 状态。
总结与展望
在本课程中，我们通过详细的理论讲解、实际案例和实例演示，全面介绍了理论力学的基本概念、原理和应用。 接下来，您可以进一步拓展自己的学术和实践能力，并将所学知识应用到实际工作中。
《理论力学全面实用》 PPT课件
欢迎来到《理论力学全面实用》PPT课件，本课程将帮助您深入了解理论力学， 掌握实用技巧，并提供丰富的案例演示和实例讲解，让您成为该领域的专家。
课程介绍
这一部分将介绍本课程的背景、目的以及适合的受众群体。了解课程的整体框架和目标，能够帮助您更好地理 解和应用相关内容。
课程大纲
基础理论
力学基本概念和定律，运动学 和动力学，力的作用和计算方 法。
力学分支
刚体力学，弹性力学，流体力 学和热力学等力学的不同分支 领域。
实际应用
力学在实际工程和科学研究中 的应用，如结构设计、材料力 学、流体流动等。
教学方法
1 理论讲解
通过课堂讲解，详细介绍力学的基本概念和定律，并深入解读其背后的原理和应用。
2 案例分析
通过实例演示和案例分析，帮助学员将理论知识应用到实际问题的分析和解决中。
3 小组讨论
引导学员进行小组讨论，促进彼此间的交流和学习，培养团队合作及解决问题的能力。
课件内容
1
第一章：力学基础
分析力学教学ppt课件
精选ppt课件
37
5. 虚位移的几何意义
f (x, y, z) 0 ——约束方程
f (x x, y y, z z) 0
f (x x, y y, z z) f (x, y, z) f x f y f z 0
M
dre
在dt内，斜面位移为dre，物块的实 位移为dr 。根据合成运动理论，有
v0
drr
dr M'
dr = dre + drr = MM‘ dre = v0dt ---牵连位移 drr ---物块相对斜面的位移
dre
δr2
M
δr1
物块M的虚位移可以是沿斜面向下的 δr1，也可以是沿斜面向上的δr2，因为 δr1，δr2都是约束所容许的。
y
o
x
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A
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B x
y
M
x2 y2 l2
x
2 A
y
2 A
r2
(xA xB )2 ( yA yB )2 l2
y 0 精选ppt课B 件
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运动约束：当质点系运动时受到的某些运动 条件 的限制称为运动约束(非完整约束)。
• 即：这种约束对质点或质点系不仅有位移方面的限制， 而且有速度或角速度方面的限制。
• 如：车轮在直线轨道上作纯滚动（轨道限制轮心作直线
运动，且滚过的弧长等于轮心走过的距离。）
y
r
C Mφ
M
o xC
ω
C
轮C在水平轨道上纯滚动的条件表达为
vC
yC = r
或 yC = r
P
x
vC－rω=0
xC r 0
瞬心 精选ppt课件
理论力学在实际生活中应用.最全优质PPT
推广
盘山公路
螺旋千斤顶 “阿基米德举水螺旋”的扬水机
生活实例二
陀螺
定义：绕质量对称轴高速旋转的定点运动刚体 结构特征：有质量对称轴. 运动特征：绕质量轴高速转动（角速度大小为常量）。 动力学特征：陀螺力矩效应，进动性，定向性。 进动性是陀螺仪在外力矩的作用下的运动特征，然而陀螺仪 是一个定点转动的刚体，因而，它的运动规律必定满足牛顿 第二定律对于惯性原点的转动方程式,即定点转动刚体的动量 矩定理. 进动本为物理学名词，一个自转的物体受外力作用导致其自 转轴绕某一中心旋转，这种现象称为进动。进动 (precession)是自转物体之自转轴又绕着另一轴旋转的现象， 又可称作旋进。
平衡机身。 拉头拉至链的底部时，因下上止(也叫上下码)的宽度大于拉头内腔口部的宽度而起限位的作用，使拉头不至於从链带上脱落。
其利中用不 陀同螺的效是应，感一知个线是路作角直度线的拉运变动化链，是的一可个以链是的牙作，圆由有锥于大形定的轴小曲性之线的运存分动在，。，首齿先形使陀也螺各仪转动利用定轴性确定当前行车方向为参考方向，当行 车方向改变时就会于陀螺有仪不最初同方，向产但生同一个一夹拉角，链利左用安右装两在陀边螺的仪转链轴牙上的一传感器就可以敏感到这个夹角的大小的方向，确定行 车也方就向 是的说变，化陀。螺一面围绕定本是身的大轴小线作相“同自转的”。，一拉面链围绕头垂造直轴型作富“公于转变”。化， 当拉头向前移动时，两条既链可牙带作上拉的链手牙，脚因又拉可头内作腔装闭合饰角。的形拉状链限制头，还受到可推挤，从而互相有规则的啮合，这就形成了拉链的闭 合定状义态 ：。绕质量对称轴高速作旋为转的，定点当运拉动刚链体拉合后不会自动滑开。拉 物理学是抽象的。 链的工作原理很简单，即两条拉链带通 物陀理螺学 有是两抽个象特的点。进动性和过等拉轴性头。的作用，使其能随意的拉合或拉 物理现象、物理模型的特开点，和规或律者，如说果是通过随联意系实的际锁的办住法与对比打进开行生。活化诠释，在所学知识和熟悉的生活现象、经验之间建立起
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“静力学 ”
rk
x
* F
这种处理方法称为动静法
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O
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y
分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
惯性系下动力学方程
• 非惯性系下动力学方程 e 惯性基 O m a F
y
b 考虑特殊情况： 非惯性平动基 Ce r r r r C C
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Байду номын сангаас
r r m a m a F a a a C C r m a F 牵连加速度 定义 F m a C
牵连惯性力 非惯性系下动力学方程
O b y F r m a F
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牵连加速度
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非惯性系惯性力
F m a C
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b 12 x
处理相对运动问题
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
质点系
(P ,P ,P 1 2, n)
* F m r k kk
i 1 ,k
P1 Fk Pk z rk Fki
O x
* Fk Pn
Pi
y
定义达朗贝尔惯性力
n * F F k F k ki 0
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( k 1 , 2 , ,n )
* F m r
x
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* F m a
* F F 0
质点运动的任意时刻，质点的达朗贝尔惯性力与作用 于质点的所有真实的作用力组成平衡力系
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
– 从十八世纪开始，出现与矢量力学并驾齐驱的另一力学 体系 – 特点是对能量与功的分析代替对力与力矩的分析 – 由拉格朗日(J. L. Lagrange)于1788年奠定的。以拉格朗 日方程为基础的分析力学，称为拉格朗日力学 – 1834年哈密顿(Hamilton)将拉格朗日第二类方程变换成 一种正则形式，将动力学基本原理归纳为变分形式的哈 密顿原理，从而建立了哈密顿力学
理论力学 CAI
分析力学基础
理论力学CAI 版权所有, 2000 (c) 上海交通大学工程力学系
分析力学基础
• 前言
• 达朗贝尔原理 • 虚位移原理 • 动力学普遍方程
• 拉格朗日第一类方程
• 拉格朗日第二类方程
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分析力学基础/前言
前言
• 分析力学
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分析力学基础/前言
• 本章首先介绍分析力学的两个基本原理
– 达朗贝尔(J. le R. d’Alember)原理
• 利用达朗贝尔原理处理动力学的瞬时分析
– 虚位移原理
• 利用虚位移原理处理在静力学问题
• 在此基础上导出拉格朗日第一类方程与拉格朗 日第二类方程
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分析力学基础/达朗贝尔原理
达朗贝尔原理
• 前言
• 达朗贝尔惯性力与质点系达朗贝尔原理
• 一般运动刚体的动静法
• 平面运动刚体的动静法
• 定轴转动刚体的动静法 动反力
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分析力学基础/达朗贝尔原理/前言
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
• 达朗贝尔惯性力与非惯性系惯性力
达朗贝尔惯性力
F m a
z Fm
绝对加速度
动静法处理绝对运动问题
* F F 0
• 动静法
F
* F F 0
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真实的作用力指作用于质 点的外力(包括理想约束力) 性基下的质点动力学方程 变换为一种力的平衡方程 的形式
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* F 引入达朗贝尔惯性力使惯
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动力学
* F F 0
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分析力学基础/前言
• 分析力学方法1：拉格朗日第一类方程
– 在理想约束力与约束方程间建立起一种直接的关系，避 免未知理想约束力的出现 – 矢量力学一般方法程式化更为明显的动力学方程
• 分析力学方法2：拉格朗日第二类方程
– 从独立坐标出发，利用纯数学分析方法，将用独立坐标 描述的动力学方程用统一的原理与公式进行表达 – 克服了在矢量动力学中建立这种方程依赖技巧的缺点
质点系达朗贝尔原理
质点系
(P ,P ,P 1 2, n)
k 1 , 2 , ,n ) 所受的力 质点Pk (
外力 内力
牛顿定律
Fk 质点Pi所对Pk的作用力力 i 1 , 2 , , n ; k ) Fki ( n F F m r ki k k k
前言
• 质点系的达朗贝尔原理是1743年由达朗贝尔提 出的
• 与矢量动力学不同，它从另一个角度给出了作 用于系统的力与系统运动的关系，构成了分析 动力学的基础
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
达朗贝尔惯性力、质点系达朗贝尔 原理
• 达朗贝尔惯性力
• 质点系达朗贝尔原理
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
达朗贝尔惯性力
• 考虑惯性基下质点的运动
根据牛顿定律 质点的动力学方程
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z Fm a * F rk
定义达朗贝尔惯性力 质点达朗贝尔原理
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这种处理方法称为动静法
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
惯性系下动力学方程
• 非惯性系下动力学方程 e 惯性基 O m a F
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b 考虑特殊情况： 非惯性平动基 Ce r r r r C C
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r r m a m a F a a a C C r m a F 牵连加速度 定义 F m a C
牵连惯性力 非惯性系下动力学方程
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牵连加速度
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非惯性系惯性力
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处理相对运动问题
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质点系
(P ,P ,P 1 2, n)
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定义达朗贝尔惯性力
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质点运动的任意时刻，质点的达朗贝尔惯性力与作用 于质点的所有真实的作用力组成平衡力系
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
– 从十八世纪开始，出现与矢量力学并驾齐驱的另一力学 体系 – 特点是对能量与功的分析代替对力与力矩的分析 – 由拉格朗日(J. L. Lagrange)于1788年奠定的。以拉格朗 日方程为基础的分析力学，称为拉格朗日力学 – 1834年哈密顿(Hamilton)将拉格朗日第二类方程变换成 一种正则形式，将动力学基本原理归纳为变分形式的哈 密顿原理，从而建立了哈密顿力学
理论力学 CAI
分析力学基础
理论力学CAI 版权所有, 2000 (c) 上海交通大学工程力学系
分析力学基础
• 前言
• 达朗贝尔原理 • 虚位移原理 • 动力学普遍方程
• 拉格朗日第一类方程
• 拉格朗日第二类方程
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分析力学基础/前言
前言
• 分析力学
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分析力学基础/前言
• 本章首先介绍分析力学的两个基本原理
– 达朗贝尔(J. le R. d’Alember)原理
• 利用达朗贝尔原理处理动力学的瞬时分析
– 虚位移原理
• 利用虚位移原理处理在静力学问题
• 在此基础上导出拉格朗日第一类方程与拉格朗 日第二类方程
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分析力学基础/达朗贝尔原理
达朗贝尔原理
• 前言
• 达朗贝尔惯性力与质点系达朗贝尔原理
• 一般运动刚体的动静法
• 平面运动刚体的动静法
• 定轴转动刚体的动静法 动反力
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分析力学基础/达朗贝尔原理/前言
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2019/2/24 理论力学CAI 分析力学基础
分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
• 达朗贝尔惯性力与非惯性系惯性力
达朗贝尔惯性力
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绝对加速度
动静法处理绝对运动问题
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• 动静法
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真实的作用力指作用于质 点的外力(包括理想约束力) 性基下的质点动力学方程 变换为一种力的平衡方程 的形式
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* F 引入达朗贝尔惯性力使惯
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动力学
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分析力学基础/前言
• 分析力学方法1：拉格朗日第一类方程
– 在理想约束力与约束方程间建立起一种直接的关系，避 免未知理想约束力的出现 – 矢量力学一般方法程式化更为明显的动力学方程
• 分析力学方法2：拉格朗日第二类方程
– 从独立坐标出发，利用纯数学分析方法，将用独立坐标 描述的动力学方程用统一的原理与公式进行表达 – 克服了在矢量动力学中建立这种方程依赖技巧的缺点
质点系达朗贝尔原理
质点系
(P ,P ,P 1 2, n)
k 1 , 2 , ,n ) 所受的力 质点Pk (
外力 内力
牛顿定律
Fk 质点Pi所对Pk的作用力力 i 1 , 2 , , n ; k ) Fki ( n F F m r ki k k k
前言
• 质点系的达朗贝尔原理是1743年由达朗贝尔提 出的
• 与矢量动力学不同，它从另一个角度给出了作 用于系统的力与系统运动的关系，构成了分析 动力学的基础
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
达朗贝尔惯性力、质点系达朗贝尔 原理
• 达朗贝尔惯性力
• 质点系达朗贝尔原理
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分析力学基础/达朗贝尔原理/惯性力质点系达朗贝尔原理
达朗贝尔惯性力
• 考虑惯性基下质点的运动
根据牛顿定律 质点的动力学方程
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定义达朗贝尔惯性力 质点达朗贝尔原理