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《理论力学课件》PPT课件

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理论力学 ppt课件

理论力学 ppt课件

相对运动：动点相对于动系的运动。
相对速度用
vr
；
牵连运动：动系相对于静系的运动。
牵连速度用
ve
；
二、牵连速度的概念：牵连点的速度； 牵连点： 1、瞬时量；
2、在动系上；
三、点的速度合成定理：
3、与动点相重合的那一点；
四、用速度合成定理解题的步骤：
A、选取动点和动系：注意动点必须与动系有相对运动，
FN
FN'
rW 且知F '
fsR
max
rW R
代入上式
F1min
1 a
(FN'
b
Fmax c)
F1min
Wr ( aR
b fs
c)
ppt课件
FOy FOx
F’N
F1 F’max
19
[练2] 结构如图，AB=BC=L，重均为P，A，B处为铰链，
C处靠在粗糙的铅垂面上。平衡时两杆与水平面的夹角均为α，
方向：
R
aa
ae
ωαB
避开 ar ，向垂直于 ar 的方向投影得
aRen
M
ar
aa cos aan sin aC ae
求：C处的摩擦系数fS=?
FAx
A
P
解：1）分析整体
M
A
0,
FNC
2L sin
2P
L 2
cos
0
2）分析BC
FAy
α α
B
FNC
C
Fmax
P
FBy FBx
M
B
0,
FNC
L
sin

Fmax
L
cos

理论力学PPT课件第4章 刚体的平面运动

理论力学PPT课件第4章 刚体的平面运动

2024年3月15日
1. 轮C作平面运动，
C1为其速度瞬心，C。
2. BD作平面运动，
C2为其速度瞬心，BD。
3. AB作平面运动，
C3为其速度瞬心，AB。
43
平面图形在任一瞬时的运动可以 视为绕速度瞬心的瞬时转动，速度瞬 心又称为平面图形的瞬时转动中心。 若点C 为速度瞬心，则任意一点A的速
度大小为 vA AC ω 方向A C，指
16
车轮的运动分解
车轮的平面运动可以看成 是车轮随同车厢的平移和 相对车厢的转动的合成．
车轮相对定系（Oxy）的平面运动（绝对运动）
车厢（动系 A x y ) 相对定系的平移（牵连运动） 车轮相对车厢（动系 A x y )的转动（相对运动）
2024年3月15日
17
2024年3月15日
18
转动部分的角度、角速度、角加速度与基点的选择无关。
aB cos 300 aBnA
式中
aBnA
AB
2 AB
15 3 ( 2 )2 20 3 2cm/s2
3
3
aB aBnA / cos 300
40 2cm/s2
3
aB 8 2cm/s2
R9
2024年3月15日
64
例2. 已知 : OA = r AB = l、ω
求: vc、ac 解： 各联接点速度如图.
将 vB vA vBA 在AB连线上投影
vBA AB
有 [vB ]AB [vA ]AB
基点法投影式.
或 vB cos vA cos
2024年3月15日
53
结 论：S上任意两点的速度在这两点
连线上投影相等. 意 义：刚体上两点距离不变. 注 意：仅在两点连线上成立.

理论力学说课PPT课件

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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》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。

理论力学完整ppt课件

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

理论力学_动力学ppt课件

理论力学_动力学ppt课件

12 4 3
33
5. 回转半 径
z
Jz m
惯性半径(回转半径)
J z mρ 2
34
例题 3
已知： m ，R 。
求：角加速度
解：取圆轮为研究对象
J mgR O
JO
1 2
mR 2
mR 2
3 2
mR 2
解得： 2g
3R
FOy FOx
C O
mg
35
12.4 刚体的平面运动 微分方程
刚体平面运动 =
a. 常力 b. 变力
I Ft
dI Fdt
I 0t Fdt
冲量为矢量，其单位与动量单位相同为 N·s
15
§11-2 动量定理
1. 质点的动量定理
dp d(mv) ma F dt dt
dp d(mv) Fdt
质点动量的增量等于作用于质点上的力的元冲量。
mv mv0 0t Fdt I
质点系的动量 ——质点系中各质点动量的矢量和，称为 质点系的动量，又称为质点系 动量的主矢。
n
p mivi
i 1
13
根据质点系质心的位矢公式
rC
miri mi
miri m
mvC mivi
p mivi mvC
O
vC
O
C
z
mn
m2
m1
C
mi
rC ri
o y
x
vC
C
14
2冲量 力在作用时间上的累积效应——力的冲量
23
[例1] 滑轮A：m1，R1，J1 滑轮B：m2，R2，J2 ； R1=2R2 物体C：m3 求系统对O轴的动量矩。
解：LO = LOA + LOB + LOC

(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

理论力学精品PPT课件

动能定理
作业题 18-21，18-41
14
2019/11/21
15
4

2
A
mrd 2Nd 2Ndt

2N d d dz 6g dz
mr dt dz dt 3r 2 2 dt
dz u sin 3gz
dt
42
N mr g 3gz 2 mg 2 r 6z 2 4
B
13
第五章 质系动力学基本定理
4
4
4
dT 1 mu2 2sint cost d t mu2 sin 2tdt
4
4
5
第五章 质系动力学基本定理
动能定理
Ae 0
Ai dT 1 mu2 sin 2t dt 4
在任意时刻t:
Ai

T
T0


1 4
mgh 2mgmax

1 2
k2max
0
max 2mg / k 4(mg / k)2 2mgh / k
9
第五章 质系动力学基本定理
动能定理
例5-9 设圆柱上有一条光滑
的螺旋槽，其升角 ，质
4
A

量与柱相等的小球可沿着槽
运动，圆柱可绕竖直轴AB转 动。设初始时刻圆柱和小球
第五章 质系动力学普遍定理
§5-3 质系动能定理
柯尼希定理
“质系动能等于质系相对质心运动的动 能加上位于质心上质量为质系总质量的 质点的动能。” 或者：“质系的动能 等于跟随质心平动的动能加上相对质心 平动坐标系运动的动能。”
T

1 2
Mvc2

理论力学ppt课件

(7-7)
9
3.常见的几种均质物体的转动惯量(见附录II)
应牢记！
y’
A
y Cm
l
z’ z
细直杆AB，C为杆的中点
B
x z轴和z’轴垂直于xy平面
J Cz
1 ml2 12
J Az

1 3
ml 2
10
y’ y
圆板，C为圆心,O为周边上的一点, z 轴和z’轴垂直于xy平面
O
R
z’ C z x
J Cz

1 mR2 2
J Oz

3 2
mR2
y
r
A z’
Cz
细圆环，r >>t ，C为圆环中心,A为环 t 上的一点, z轴和z’轴垂直于xy平面
x
JCz mr2
J Az 2mr2
其余情形可参考书后附录II的表
11
4.转动惯量的平行轴定理(计算刚体对任意轴的转动惯量)
对某刚体：建立平行的两个直角坐标系Oxyz 和CxC yC zC ,
则刚体对z轴的转动惯量Jz 为
Jz

m
2 z
(7-9)
13
7.刚体对某点的转动惯量矩阵
引入惯性积
Jxy
xydm
m
J yz
yz dm
m
J xz
xzdm
m
(7-10)
称它们为对相应二直角坐标轴的惯性积，也是表
征刚体在直角坐标系Oxyz中质量分布状况的一种
物理量。显然它们的值可正可负可为零。
理论力学 B
(10-1-j7a)
22/II
1
§7 动力学基础
刚体动力学研究的基本问题：
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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
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一门学科 机械运动： 物体随时间所作的位置的变动。
机械运动的特殊情况： 物体的平衡状态。
机械运动一般规律： 物体的运动和受力之间的关系。
作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚 体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。
作用在刚体上的力是滑移矢量，力的三要素为大小、方向
和作用线。
.
29
刚 体 与 变 形 体 模 型
.
30
FF
FF' ´
刚
体
FF
FF' ´
.
31
FF
变
形
体
FF
F' F´ FF' ´
.
32
力系对物体产生的作用效应为力系中各力对物 体产生的的作用效应之和。
由实际物体抽象而得到理想模型：质点、刚体和质点系
质点： 具有一定质量而几何形状和尺寸大小可以忽略不计 的物体
刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持 不变的物体。
质点系： 由有限个或无限个相互有联系的质点所组成的系统。
.
20
实际物体，例如工程结构，机器零件等，在外力作用下总是 要发生或多或少的变形的。
.
15
F
F
F
F
F
A
B
C
D
E
.
16
水坝
Fq
q
W
DAM Fx
M
Fy
.
17
工程结
l
R
D
W
.
18
曲轴
z E
AQ
O
100
B C
F
D
400 y
500 x
500 200
.
19
§0－2工程实际问题的简化及力学模型的建立
在对工程实际对象进行力学分析时，首先要避开一些次要 因素，而只考虑它们的某些共性，主要因素。将工程实际问 题简化为合理的力学模型。从而使研究的问题得以简化。
* 集中力——有固定作用点的定位矢量（力的表示）。
* 分布力——分布于物体的某一体积或某一面积上。
.
25
集
F1 F1
F2 F2
中
力
汽车通过轮胎作用在桥面上的力
.
26
分 布 力
桥面板作用在钢梁的力
.
27
力系——作用在物体上的一群力。
平面力系 空间力系
汇交力系 平行力系 任意力系
.
28
力的可传性
理论力学是工科专业（建筑、土木工程、机械、 航空航天等）的一门技术基础课
材料力学
高等数学 大学物理
理论力学
结构力学 水力学
机械原理
其他专业课程
.
5
学习理论力学的目的
理论力学是现代工程技术的重要基础理论之一 理论力学是学习一系列后续课程的重要基础 有助于我们树立辩证唯物主义的世界观，提高分析问题
理论力学解题指导和习题集（第3版）．王铎 程靳主 编．高教出版社
理论力学教与学．蔡泰信 和兴锁编．高教出版社
建筑力学第一分册理论力学（第4版） ．重庆大学 邹昭文 程光均 张祥东编．高教出版社
.
12
静力学引言
.
13
§0－1 静力学的研究对象及任务
静力学主要研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简 化）以及力系的平衡条件。
访问扬州大学网络教学平台理论力学
中国高校力学课程网 . /mechanics/lllx/noauth/inde10x
3 理论力学成绩确定
作业 30% 卷面考试 70%
.
11
学习参考书
理论力学 Ⅰ（第七版）．哈尔滨工业大学理论力学教研 组编．高教出版社
杆件
.
22
板和壳 块体
——板 ——壳
.
23
第一章 基本概念及基本原理
§1-1 力的概念
力：是物体间相互的机械作用。 力对物体的作用效应： 力的运动效应或称为外效应 力的变形效应或称为内效应
理论力学仅研究力的运动效应. ，其物体的力学模型为刚体24
力对物体的作用效果决定于力的三要素： 大小、方向和作用点。
和解决问题的能力
.
6
通过本课程的学习，要能掌握物体受力分析的基本 方法、力系的平衡条件及其应用；掌握物体机械运动的 基本规律和分析方法，初步学会利用理论力学的理论和 研究方法分析、解决一些工程实际问题。
结合本课程的特点，培养我们辩证唯物主义世界观， 树立正确的思想方法和提高分析问题与解决问题的能力。
理论力学基于牛顿和伽利略的经典力学理论
宏观物体 运动的速度远远小于光速
.
3
理论力学
静力学
运动学
动力学
静力学主要研究物体 运动学只研究运动
受力分析的基本方法、 的纯几何特性，例
力的基本性质、物体 如轨迹、位移、速
的平衡规律。
度、加速度等。
动力学研究物体的 运动和受力之间的 关系。
.
4
学习理论力学的目的
*平衡力系——力系作用于某一物体而使它保持平衡
*力系的平衡条件——平衡力系应满足的条件
*等效力系——作用于物体上的一个力系可以用另一个 力系来代替，而不改变原力系对物体作用的效应， 则这两个力系互为等效力系