材料力学 结构力学 理论力学 的区别
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做一位学渣,我就说一下理论力学和材料力学的关系,给一些大一没有学好理论力学的学生,说一下两个的关系。
给那些没有学好理论力学的,说:没有学好理论力学,一样可以学好材料力学!简单的说一下:理论力学是研究刚体的受力和运动,而材料力学是研究材料的拉伸、压缩、剪切、弯曲的受力。
两个没有什么直接的基础关系(也就是讲材料力学不是加深理论力学的研究,不是建立在理论力学上,继续研究刚体受力运动的那一快),学习材料力学只是在理论力学学到的一些力学知识,当然这是基础的知识,或许是概念,或许是基本的方法和解题的方法。
所以大一没有学好理论力学的,不要以为自己的材料力学学不好。
下面我简单的说一下,材料力学学习注意的那些方面(因为目前学习是渣渣级别的,所以很多的都是废话,但是我觉着确实有用)。
1、态度认真,很多知识比较难理解,但是不要抱着爱理不理的态度去学习。
做好第一个环节:那就是认真听课。
很多的老师都是很好的,我的材料力学老师是一位博士,也出过国,看起来,他是学术型和实用型并有的人才。
记住:认真听,多发现老师的优点。
2、如果你学不好理论力学,那并不可怕,因为对材料力学最大的克星是高数。
如果你没有把高数中的微积分学好,那就努力看看吧,因为很多的知识和理论的推倒都会用到。
学好高数的微积分基本知识,这很关键!(不要像我,到了学习材料力学的时候,自己又补高数知识呢,提前做好准备)3、自己认真的理解一些定义,很多人认为理解定义是一件非常没有意思的事情,确实,我也同意这样,但是一旦你认真的理解其中的奥妙,认真的一个字一个字的斟酌的时候,就不一样了。
你会把定义理解更加深刻,把编书人的意向把握的恰到巧处,对你理解整个理论是非常有帮助的。
4、认真的做课后习题。
说白了,学那么多的知识,不就是为了用嘛,如果你整天看书,没意思了。
不用做太多的题,教科书上的例题和课后的习题就够了。
通过做题,你机会发现自己对那些定义理解的不够到位,对那些理论和公式理解的不是正确。
材料力学1.材料力学研究内容⑴研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为应力分析;研究对象仅限于杆、轴、梁等物体,其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸,这类物体统称为杆或杆件。
⑵研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能和失效行为;研究对象仅限于材料的宏观力学行为,不涉及材料的微观机理。
研究目的设计出杆件或零部件的合理形状和尺寸,以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。
2.杆件的受力与变形形式⑴拉伸或压缩 ⑵剪切 ⑶扭转 ⑷弯曲⑸组合受力和变形拉杆、压杆或柱、轴、梁受力特点3.材料的基本假定⑴各向同性假定 ⑵均匀连续性假定 ⑶平截面假定4.受力分析方法⑴截面法:应用假想截面将弹性体截开,分成两部分,考虑其中任意一部分平衡,从而确定截面上的内力的方法。
弹性体受力、变形的第二特征是变形协调。
P9[例题1-1] 平衡方程+变形协调方程0x F =∑ 0y F =∑ 0cM =∑P31[例题2-6]5.应力应变相互关系E σε=、G τγ=6.轴力与轴力图正负号规定:拉正,压负。
⑴确定约束力。
⑵根据杆件上作用的荷载及约束力确定控制面,也就是轴力图的分段点。
⑶应用截面法,对截开的部分杆件建立平衡方程,确定控制面上的轴力数值。
⑷建立N x F -坐标系,将所求得的轴力值标在坐标系中,画出轴力图。
P21[例题2-1]7.变形计算变形N F ll EA∆=±应变N F l l EA Eσε∆===横向变形y x ευε=- υ泊松比 P25[例题2-2]8.拉伸与压缩杆件的强度设计⑴强度校核[]max σσ≤⑵尺寸设计[][][]max N N F FA A σσσσ≤⇒≤⇒≥ ⑶确定杆件或结构所能承受的许用荷载[][][][]max NN P F F A F Aσσσσ≤⇒≤⇒≤⇒ P28[例题2-4/5]9.拉伸与压缩杆件斜截面上的应力2cos =cos N P x F F A A θθθθσσθ==()sin 1=sin 22Q P x F F A A θθθθτσθ== 10.连接件强度的强度计算铆接件的破坏形式:剪切破坏、挤压破坏、连接板拉断以及铆钉后面连接板的剪切破坏。
中文名称:结构力学英文名称:structural mechanics 定义:研究工程结构在外来因素作用下的强度、刚度和稳定性的学科。
应用学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(二级学科)《结构力学》是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。
结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。
结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
工作任务研究在工程结构(所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。
)在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。
观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。
结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
结构静力学结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。
材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。
材料力学是所有工科学生必修的学科,是设计工业设施必须掌握的知识。
包括两大部分:一部分是材料的力学性能的研究,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据;另一部分是对杆件进行力学分析。
杆件按受力和变形可分为拉杆、压杆、受弯曲的梁和受扭转的轴等几大类。
杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。
杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。
在处理具体的杆件问题时,根据材料性质和变形情况的不同,可将问题分为三类:线弹性问题。
在杆变形很小,而且材料服从胡克定律的前提下,对杆列出的所有方程都是线性方程,相应的问题就称为线性问题。
对这类问题可使用叠加原理,即为求杆件在多种外力共同作用下的变形(或内力),可先分别求出各外力单独作用下杆件的变形(或内力),然后将这些变形(或内力)叠加,从而得到最终结果。
几何非线性问题。
若杆件变形较大,就不能在原有几何形状的基础上分析力的平衡,而应在变形后的几何形状的基础上进行分析。
这样,力和变形之间就会出现非线性关系,这类问题称为几何非线性问题。
物理非线性问题。
在这类问题中,材料内的变形和内力之间(如应变和应力之间)不满足线性关系,即材料不服从胡克定律。
在几何非线性问题和物理非线性问题中,叠加原理失效。
解决这类问题可利用卡氏第一定理、克罗蒂-恩盖塞定理或采用单位载荷法等。
结构力学它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。
结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应作用下的响应,这些效应包括外力、温度效应、施工误差、支座变形等。
主要是内力——轴力、剪力、弯矩、扭矩的计算,位移——线位移、角位移计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应——自振周期、振型的计算。
一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
分享材料力学基础知识理论力学分为静力学和动力学,顾名思义,这是打基础的纯理论;材料力学里面很多东西比较微观,经常会讲到到某个截面上某个微小部分的力学分析,基本上就是对某个杆件的某些截面和节点进行分析;结构力学主要涉及体系分析,分析中会忽略一些不必要的条件,比如杆件的轴向变形,而这部分在材料力学里面还专门论述过。
除此之外,还有流体力学和土力学,相对来说,流体力学用的不是很多,土力学经验公式太多了,在实践中非常依赖于经验和资料的积累。
今天我们来聊一聊材料力学,有不对的地方,欢迎大家指正啊!理论力学,研究刚体,研究力与运动的关系;材料力学,研究变形体,研究力与变形的关系。
材料力学(strength of materials) 主要研究对象是弹性体。
对于弹性体,除了平衡问题外,还将涉及到变形以及力和变形之间的关系。
此外,由于变形,在材料力学中还将涉及到弹性体的失效以及与失效有关的设计准则。
将材料力学理论和方法应用于工程,即可对杆类构件或零件进行常规的静力学设计,包括强度、刚度和稳定性设计。
材料力学的基本概念在工程静力学中,忽略了物体的变形,将所研究的对象抽象为刚体。
实际上,任何固体受力后其内部质点之间均将产生相对运动,使其初始位置发生改变,称之为位移(displacement),从而导致物体发生变形。
工程上,绝大多数物体的变形均被限制在弹性范围内,即当外加载荷消除后,物体的变形随之消失,这时的变形称为弹性变形(elastic deformation),相应的物体称为弹性体 (elastic body)。
材料力学所涉及的内容分属于两个学科:固体力学(solid mechanics),即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为应力分析 (stress analysis)。
但是,材料力学又不同于固体力学,材料力学所研究的仅限于杆类物体,例如杆、轴、梁等。
材料科学(materials science) 中的材料的力学行为 (behaviors of materials),即研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能(mechanical properties) 和失效 (failures) 行为。
理论力学理论力学是机械运动及物体间相互机械作用的一般规律的学科,也称经典力学。
是力学的一部分,也是大部分工程技术科学理论力学的基础。
其理论基础是牛顿运动定律,故又称牛顿力学。
20世纪初建立起来的量子力学和相对论,表明牛顿力学所表述的是相对论力学在物体速度远小于光速时的极限情况,也是量子力学在量子数为无限大时的极限情况。
对于速度远小于光速的宏观物体的运动,包括超音速喷气飞机及宇宙飞行器的运动,都可以用经典力学进行分析。
基本概况理论力学是研究物体的机械运动及物体间相互机械作用的一般规律的学科。
同时理论力学是一门理论性较强的技术基础课,随着科学技术的发展,工程专业中许多课程均以理论力学为基础。
理论力学研究示意图理论力学遵循正确的认识规律进行研究和发展。
人们通过观察生活和生产实践中的各种现象,进行多次的科学试验,经过分析、综合和归纳,总结出力学的最基本的理论规律。
[1]发展简史力学是最古老的科学之一,它是社会生产和科学实践长期发展的结果。
随着古代建筑技术的发展,简单机械的应用,静力学逐渐发展完善。
公元前5~前4世纪,在中国的《墨经》中已有关于水力学的叙述。
古希腊的数学家阿基米德(公元前3世纪)提出了杠杆平衡公式(限于平行力)及重心公式,奠定了静力学基础。
荷兰学者S.斯蒂文(16世纪)解决了非平行力情况下的杠杆问题,发现了力的平行四边形法则。
他还提出了著名的“黄金定则”,是虚位移原理的萌芽。
这一原理的现代提法是瑞士学者约翰第一·伯努利于1717年提出的。
动力学的科学基础以及整个力学的奠定时期在17世纪。
意大利物理学家伽利略创立了惯性定律,首次提出了加速度的概念。
他应用了运动的合成原理,与静力学中力的平行四边形法则相对应,并把力学建立在科学实验的基础上。
英国物理学家牛顿推广了力的概念,引入了质量的概念,总结出了机械运动的三定律(1687年),奠定了经典力学的基础。
他发现的万有引力定律,是天体力学的基础。
材料力学结构力学理论力学的区别(大全5篇)第一篇:材料力学结构力学理论力学的区别材料力学结构力学理论力学的区别? 理论力学顾名思义,就是纯理论的东西,理想化的东西。
它主要研究的是质点,刚体,并且以牛顿定律为主导思想来研究物体。
它主要分为三大部分,静力学,运动学和动力学。
质点和刚体都是理想化的模型,真实世界中不可能存在,但是在研究宏观低速的物质世界是,往往可以把所研究的对象进行简化,这就是物理建模。
理论力学的作用就是把客观存在的一些现象物理化,是一个物理建模的过程,然后再用数学的方法来解答。
材料力学主要研究的是杆件,板料、壳体也有涉及但不是主要的。
材料力学主要是从理论力学的静力学发展而来,应为刚体是不会变形的,所以在理论力学中是不可能解释变形体的问题的,但实际上物体没有不发生形变的,材料力学就是研究物体在发生形变以后的一些问题,比如说刚度,强度,稳定性等等。
理论力学无法解答超静定问题,但是在材料力学中可以根据变形协调方程或者一些边界约束条件可以解答超静定问题,这是材料力学比理论力学更丰富的地方。
而且材料力学在解释实际生活中的问题时时把问题工程化。
另外动载荷和疲劳失效问题材料力学中也有涉及但不是重点。
结构力学核材料力学就差不多了,他研究的范围比材料力学更广一些,但是一些基本的工具和思想都是差不多的。
理论力学研究物体的机械运动材料力学研究构件的失效规律结构力学研究结构体系的失效规律简单的说就是这样,具体的就麻烦了。
学过这三门课,就会清楚了。
材料力学是固体力学的一个分支,主要研究构件在外力作用下变形、受力与破坏的规律,为合理设计构件提够有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。
第二篇:理论力学学习心得篇一:理论力学学习体会理论力学学习体会——理论力学所培养的能力学习每一门科目都会给我们带来一种能力的培养,学习数学是去学习思维,学习历史是去学习智慧......那么学习理论力学呢?很多人觉得理论力学很枯燥,学起来的时候感觉彻底颠覆了自己的思维,像高中学习的物理什么的都变成错的了,有时候解下一道题时又感觉上一道的理论是错的,最后都不知道到底该用哪种方法去理解了。
理论力学与材料力学的关系与应用理论力学和材料力学是力学学科中的两个重要分支,二者相互关联、相互渗透,并在科学研究和工程实践中发挥着重要作用。
本文将探讨理论力学和材料力学之间的关系,并分析其在实际应用中的具体应用情况。
一. 理论力学与材料力学的关系理论力学是力学学科的基础,旨在研究物质运动和相互作用的规律。
它以数学模型和方程为基础,通过分析和推导,揭示了物体运动和形变的本质规律。
理论力学的主要内容包括牛顿力学、拉格朗日力学和哈密顿力学等。
它提供了抽象的理论框架和精确的计算方法,为后续科学研究和工程设计提供了基础。
材料力学是力学学科的一个分支,旨在研究材料的性能、力学行为和材料内部结构之间的关系。
它通过实验和理论分析,探索材料的强度、刚度、蠕变等力学特性,研究材料在外力作用下的变形和破坏行为。
材料力学的主要内容包括静力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学和疲劳力学等。
它提供了分析和预测材料性能的方法,为材料设计和制造提供了理论依据。
理论力学和材料力学紧密联系,相互促进,共同推动了技术和科学的发展。
理论力学为材料力学提供了基础和方法,而材料力学的实际问题又激发了理论力学的发展。
二者的关系可以从以下三个方面来理解:1. 基础理论理论力学提供了材料力学的基础理论和方法。
通过数学建模和分析,理论力学揭示了材料内部的力学行为,如力的平衡、运动方程、应力应变关系等。
材料力学在研究材料的时候,可以利用理论力学的方法对实际问题进行建模和分析,从而预测材料的性能和行为。
2. 实验验证材料力学的实验研究为理论力学提供了验证和实验数据。
材料力学通过实验手段,对材料的性能和行为进行测试和观测,并验证理论力学的模型和假设。
实验结果不仅可以验证理论力学的准确性,还可以为理论力学的进一步发展提供实验依据和参考。
3. 应用交叉理论力学和材料力学的交叉应用丰富了两个学科的研究内容。
在材料力学的实际问题中,理论力学的思想和方法被广泛应用。
材料力学和工程力学材料力学和工程力学是大学物理学和工程学的基础课程,它们为我们理解和应用自然规律提供了重要的工具和方法。
这两个学科的相互交融和互相影响也为推动科学技术的发展起到了重要作用。
下面我将从定义、重要性、应用和发展等方面对材料力学和工程力学进行介绍。
一、材料力学材料力学是研究物质和力的相互作用、材料本身性能和结构特征的科学。
它主要探讨材料受到外力作用后的变形、破坏和疲劳等问题,从理论上分析材料的本质和表现形式,为工程领域提供科学依据。
材料力学是现代科学技术中必不可少的基础学科,它在冶金、矿业、石油等多个领域都有着广泛的应用。
它不仅可以为工程设计提供基础信息,还可以指导新材料的研发和应用。
例如,在石油勘探中,材料力学可以用于分析井下的材料应力和力学性能,以确定正确的钻井和生产方法。
二、工程力学工程力学是应用力学原理、方法和数学手段研究物体在静力学、动力学和弹性学的受力结构、稳定性和破坏等问题的学科。
它主要研究不同形状和尺寸物体承受不同荷载时的响应和变形情况,为基础工程设计和制造提供理论基础。
工程力学中有好几个子学科,如结构力学、杆件力学、受力分析、刚度和弯曲力学等。
这些专业中的知识可以应用于各种不同的工程领域,例如民用建筑、航空航天工程、机械工程、汽车工程和医学工程等。
三、材料力学与工程力学的区别材料力学和工程力学在内容和应用范围上有所不同,材料力学注重材料本身的性能和特性的理论研究,而工程力学着重设计和制造的问题。
例如,一般情况下工程力学研究更多地关注如何把材料用在实际工程项目中,而材料力学研究更多关注材料自身特性的性质以及如何用材料制造更优质的东西。
四、材料力学与工程力学的应用材料力学和工程力学的应用非常广泛,涉及到制造业、建筑业、交通运输、冶金和化学等要领。
1、在制造业中,材料力学和工程力学的应用主要是为了了解材料的特性和性能,便于材料的选择和产品的设计和制造。
2、在建筑业中,材料力学和工程力学的应用主要是研究结构的强度、抗震能力和耐久性等问题,保证建筑物的安全使用。
三大力学面试总结1、三大力学概述(1)理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学,包括静力学、运动学和动力学。
主要研究对象是刚体。
(2)材料力学就是研究构件承载能力的一门科学,包括强度、刚度和稳定性。
主要研究对象是单个杆件。
(3)结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应作用下的响应,以及结构在动力荷载作用下的动力响应计算等。
主要研究对象是杆件结构。
2、材料力学基本假设(1)连续性假设:认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质(2)均匀性假设:认为物体内的任何部分,其力学性能相同(3)各向同性假设:认为在物体内各个不同方向的力学性能相同(4)小变形与线弹性范围认为构件的变形极其微小,比构件本身尺寸要小得多。
3、轴向拉伸与压缩的受力特点与变形特点作用在杆件上的外力作用线与杆件轴线重合,杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。
4、圣维南原理轴向拉压杆横截面上二二F N/A,这一结论实际上只在杆上离外力作用点稍远的部分才正确,而在外力作用点附近,由于杆端连接方式的不同,其应力分布较为复杂。
但圣维南原理指出:“力作用于杆端方式的不同,只会使与杆端距离不大于杆的横向尺寸范围内受到影响”5、扭转受力特点及变形特点杆件受到方向相反且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用,杆件的横截面绕轴线产生相对转动。
6切应变在切应力的作用下,单元体的直角将发生微小的改变,这个改变量称为切应变。
7、切应力互等定理两相互垂直平面上的切应力数值相等,且均指向(或背离)该两平面的交线。
8、正应力、切应力、主应力应力:为了表示内力在一点处的强度,引入内力集度,即应力的概念。
将总应力分解为与截面垂直的法向分量(正应力)和与截面相切的切向分量(切应力)。
其中主应力为没有切应力作用的截面上的法向应力9、中和轴的定义构件正截面方向上正应力等于零的轴线位置10、平截面假定变形前原为平面的横截面,变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线。
11、叠加原理当所求参数(内力、应力或位移)与梁上的荷载为线性关系时,由几项荷载共同作用时所引起的某一参数,就等于每项荷载单独作用时所引起的该参数值的叠加。
结构力学科技名词定义中文名称:结构力学英文名称:structural mechanics 定义:研究工程结构在外来因素作用下的强度、刚度和稳定性的学科。
应用学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(二级学科)《结构力学》是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。
结构力学研究的容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。
结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
工作任务研究在工程结构(所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。
)在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。
观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。
结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
结构静力学结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。
“理论力学”研究物体受力的分析方法和物体在力的作用下的平衡问题。
“材料力学”研究构件的强度、刚度和稳定性问题。
“结构力学” 研究杆件结构的几何组成规律及杆件结构的反力、内力和位移的计算方法。
工程力学是三大力学的合成,其重点:平面力系的平衡;梁的内力与内力图;简单静定结构的内力;构件的强度、刚度和稳定性计算。
外力:作用在结构上的约束反力和荷载。
内力:结构和构件在外力作用下,内部产生的作用力。
受力图是画出脱离体上所受的全部力,即主动力与约束力的作用点、作用线及其作用方向。
力对物体的运动效应:移动------------力的大小和方向(度量方式)转动------------力矩(度量方式)力矩是代数量,在国际单位制中常用N∙m ,kN∙m 。
M O (F)=±F*d ,F 是逆时针为正。
O 为矩心,d 为力臂。
力F 对点O 的矩的大小也可用一个面积的大小来表示。
力偶:作用于物体上的一对等值、反向、平行的两个力组成的体系,其只能使物体发生转动效应(纯转动)。
与力矩一样也存在力偶矩,记作M ,F 是逆时针为正,力臂d 是两平衡力间的距离。
力偶在坐标轴上投影不存在;力偶矩M =常数,它与坐标轴与取矩点的选择无关连接n 个刚片的复铰相当于(n-1)个单铰,相当于2(n-1)个约束。
二元体——不在同一直线上的两根链杆连结一个新结点的装置。
二元体规则:在一个体系上增加或拆除二元体,不改变原体系的几何组成性质。
平面一般力系平衡方程:∑F x = 0, ∑F y = 0, ∑M 0(F)= 0当满足平衡方程时,物体即不能移动,也不能转动,物体就处于平衡状态。
步骤:①画出受力图,在研究对象上画出它受到的所有主动力和约束反力,②列平衡方程求解未知量杆件变形的基本形式:轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、平面弯曲一、轴向拉伸与压缩:作用于杆上的外力的合力的作用线与杆的轴线重合。
在这种受力情况下,杆的主要变形形式是轴向伸长或缩短。
工程力学中的材料力学和结构力学的关联工程力学是一门研究如何应用力学原理来分析和解决工程问题的学科。
在工程力学的研究中,材料力学和结构力学是两个非常重要的分支。
材料力学主要研究材料的结构、性能和变形规律,而结构力学则是关注工程结构的受力与变形问题。
材料力学和结构力学在工程力学中密切相关,相互促进,共同推动了工程技术的发展。
首先,材料力学为结构力学提供了基础。
材料的性能是构建工程结构的基础,而材料力学正是研究材料性能的学科。
例如,在设计一个建筑物时,我们需要选择合适的材料以及材料的强度、刚度等参数,这些参数的确定需要借助材料力学的知识。
通过材料力学的分析,我们可以了解材料的性能和特点,从而选择适合特定工程的材料。
其次,结构力学为材料力学提供了应用场景。
结构力学是研究工程结构的受力与变形问题的学科,它与材料力学有着密切的联系。
在结构力学的分析中,我们需要考虑材料的力学性能,如材料的强度、刚度等参数。
通过结构力学的分析,可以将力学原理应用到工程实际中,解决各种结构的受力与变形问题。
此外,材料力学和结构力学相互交叉,共同提高了工程的可靠性和安全性。
在工程实践中,结构的设计必须考虑到材料的特性和材料的力学行为。
通过结构力学的分析,我们可以合理设计结构,使其在受力时能够充分发挥材料的特性和力学行为。
与此同时,材料力学的研究也可以通过对结构力学问题的分析,为材料的设计和制造提供重要依据。
总之,工程力学中的材料力学和结构力学是紧密相关的两个分支,互为支撑,相互促进。
材料力学提供了构建工程结构的基础,而结构力学为材料力学提供了应用场景。
材料力学和结构力学的相关研究不仅推动了工程技术的进步,也提高了工程的可靠性和安全性。
在今后的工程实践中,继续深化和拓展材料力学和结构力学的研究将促进工程技术的发展,为人类社会的进步做出新的贡献。
结构力学科技名词定义中文名称:结构力学英文名称:structural mechanics 定义:研究工程结构在外来因素作用下的强度、刚度和稳定性的学科。
应用学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(二级学科)《结构力学》是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。
结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。
结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
工作任务研究在工程结构(所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。
)在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。
观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。
结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
学科体系一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
结构静力学结构静力学是结构力学中首先发展起来的分支,它主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题。
材料力学和结构力学 -回复材料力学和结构力学是一门交叉学科,将力学的基本原理应用于分析和设计结构和材料的性能和行为。
具体而言,材料力学探讨了材料的本质和特性,如固体的弹性行为、塑性行为、断裂和疲劳;而结构力学则研究了不同结构的力学特性,包括桥梁、建筑物、航空航天器以及其他结构的稳定性和应力分析。
材料力学的基础是物质的分子和原子结构,它被用于解释许多物质性质,如温度变化和应力变化。
材料力学的重要概念包括弹性力学、塑性力学、断裂力学、疲劳力学和复合材料力学等。
在弹性力学中,涉及了材料对应力的反应,并通过应变来描述其强度和刚度。
而在塑性力学中,材料失去了原有的弹性,而变得可塑。
在这种情况下,应力很高并且持续时间较长时,材料可能会失效,这就涉及到断裂力学的问题。
疲劳力学则研究了材料在循环加载下的行为,这是结构设计中非常关键的一个问题。
最后,复合材料力学主要探讨了由不同材料组成的复合材料的性质和性能,这些复合材料在现代工程中得到了广泛应用。
结构力学的基础是应力和应变的分析,它被用于分析结构的受力和变形,以确定结构是否稳定以及如何设计结构以获得所需的性能。
结构力学的主要应用包括建筑物、桥梁、输电线路、管道、机械、汽车和航空航天器等诸多领域。
结构力学主要关注结构的受力和变形,包括静力学、动力学、热力学和流体力学等不同方面。
在静力学中,结构是静止的,只有外力才能使其发生变化。
动力学则考虑了结构受到内外动力的作用而产生的振动和动态力学问题。
热力学主要关注了结构受到温度变化的影响,以及温度变化对结构的应力和变形产生的影响。
流体力学考虑了空气和水等流体对结构的作用,例如喷气发动机的推力、飞机机翼的升力和阻力以及船体的浮力和阻力等。
在实际工程应用中,材料力学和结构力学都是非常重要的,将它们相结合可以获得更全面的分析和设计结果。
例如,在航空航天领域,宇宙飞船的设计需要考虑材料的抗压性、弯曲和扭曲,以及推力和重力的受力情况。
836材料力学与结构力学
836材料力学与结构力学是一门重要的工程力学课程,它是建筑、航空、机械、交通等领域的必修课程,掌握这门课程的理论和应用,有利于学生深入了解和掌握工程结构的设计、研究和应用。
1. 材料力学
材料力学是836课程的一部分,它主要研究材料的物理特性和固体力学中的材料弹性、塑性及其失效原因。
在材料力学的基础上,学生可以了解材料的力学特性,如弹性模量、屈服强度、断裂韧性等,这对于各行各业的工程师来说都是非常重要的。
2. 结构力学
结构力学是836课程的另一部分,它主要涉及力学原理和结构分析方法,包括三维中的受力特征、受载刚度、本构方程等重要内容。
学习结构力学能够使学生了解结构分析的措施和方法,掌握结构设计的基本原理,能够有效地运用其原理和模型来解决结构的重要问题。
3. 应用案例
学生在学习这门课程时,可以通过案例分析了解以往工程案例的经验和知识,进而运用到自己的实际应用中。
比如在建筑行业中,研究对建筑材料的物理特性进行研究,评估承载能力是否涵盖负载,以及确定物理结构是否功能完善。
在航空航天领域,应用力学原理来优化设计过程,确保飞行器能够平稳和有效地飞行。
总的来说,836材料力学和结构力学是学习工程力学不可或缺的重要内容。
精通这些原理和应用可以使学生在工程设计、安全评估和质量监测等方面具有深入的了解,并为实现复杂结构的设计和分析提供有力的支持。
机械基础材料力学与结构力学机械基础材料力学与结构力学是机械工程领域中非常重要的学科。
它们不仅涉及到机械结构的设计和优化,还涉及到材料的性能与力学特性。
本文将对机械基础材料力学与结构力学进行详细论述,以及它们在机械工程中的应用。
一、机械基础材料力学机械基础材料力学是机械工程中的基础学科,它主要研究材料的力学性质以及它们在外力作用下的变形和断裂行为。
在机械工程中,我们常用的材料包括金属、塑料、陶瓷等。
这些材料的力学性质对于机械结构的设计和安全性能有着重要的影响。
1.1 弹性力学弹性力学是机械基础材料力学的一个重要分支,它研究的是材料在受力作用下的弹性变形。
弹性力学中最基本的概念是应力和应变。
应力是指单位面积上的力的大小,而应变是指单位长度上的变形程度。
弹性力学的理论模型主要有胡克定律和泊松比等。
1.2 塑性力学塑性力学研究的是材料在受力作用下的塑性变形行为。
与弹性变形不同,塑性变形会导致材料永久性变形。
在机械工程中,我们通常通过塑性力学来分析材料的强度和韧性等性能。
塑性力学的理论模型主要有屈服准则和流动规律等。
1.3 断裂力学断裂力学是研究材料在受到极限载荷作用下破裂行为的学科。
对于机械结构的设计来说,了解材料的断裂特性十分重要。
断裂力学可以帮助我们预测和评估材料的抗拉强度和韧性等性能。
二、结构力学结构力学是机械工程中另一个重要的学科,它研究的是各种结构在受力作用下的力学性能。
结构力学可以帮助我们优化结构设计,提高结构的强度和稳定性。
2.1 静力学静力学研究的是平衡力学系统的力分布和力平衡条件。
在机械工程中,我们常常需要分析结构的平衡性,以确保结构在受力下不会发生失稳或倒塌等情况。
静力学的理论模型包括平衡方程和力矩平衡条件等。
2.2 动力学动力学是研究结构在受到动力载荷作用下的响应行为。
在机械工程中,我们需要通过动力学分析来研究结构的振动特性和响应。
动力学的理论模型主要有牛顿第二定律和重力加速度等。
材料力学结构力学理论力学的区别?
理论力学顾名思义,就是纯理论的东西,理想化的东西。
它主要研究的是质点,刚体,并且以牛顿定律为主导思想来研究物体。
它主要分为三大部分,静力学,运动学和动力学。
质点和刚体都是理想化的模型,真实世界中不可能存在,但是在研究宏观低速的物质世界是,往往可以把所研究的对象进行简化,这就是物理建模。
理论力学的作用就是把客观存在的一些现象物理化,是一个物理建模的过程,然后再用数学的方法来解答。
材料力学主要研究的是杆件,板料、壳体也有涉及但不是主要的。
材料力学主要是从理论力学的静力学发展而来,应为刚体是不会变形的,所以在理论力学中是不可能解释变形体的问题的,但实际上物体没有不发生形变的,材料力学就是研究物体在发生形变以后的一些问题,比如说刚度,强度,稳定性等等。
理论力学无法解答超静定问题,但是在材料力学中可以根据变形协调方程或者一些边界约束条件可以解答超静定问题,这是材料力学比理论力学更丰富的地方。
而且材料力学在解释实际生活中的问题时时把问题工程化。
另外动载荷和疲劳失效问题材料力学中也有涉及但不是重点。
结构力学核材料力学就差不多了,他研究的范围比材料力学更广一些,但是一些基本的工具和思想都是差不多的。
理论力学研究物体的机械运动
材料力学研究构件的失效规律
结构力学研究结构体系的失效规律
简单的说就是这样,具体的就麻烦了。
学过这三门课,就会清楚了。
材料力学是固体力学的一个分支,主要研究构件在外力作用下变形、受力与破坏的规律,为合理设计构件提够有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。