工程力学教学课件作者钱双彬工程力学绪论课件.ppt

工 程 力 学 绪 论 工程力学的来龙去脉 本节站在力学史和力学方法论的发展观、自然科 学的价值观上，追根溯源 ，展望去向，力图使你对于 工程力学 有如下的宏观感觉和总体把握 会当凌绝顶，一览众山小 一、工程力学的由来 —— 学科发展的必然性 二、工程力学的任务 —— 工程需要的迫切性 三、工程力学的作用 —— 承前启后的阶段性 四、工程力学的学习 —— 爱学会学的自觉性 一、工程力学的由来 —— 学科发展的必然性 你将会确信：从学科发展观的角度，工程力学的 出现，是力学学科的必然结果 物理解释自然现象 质 点：只有质量，没有大小 刚 体：有质量，有大小，但没有变形（相对位置不变） 变形体：有质量，有大小，有变形（相对位置变化） 变形：物体内部各质点之间的相对位置变化、尺寸和 形状的改变 质点 —— 刚体 —— 变形体，人类的认识深化 二、工程力学的任务 —— 工程需要的迫切性 工程需要上看，工程力学是必然产物 工程力学能成为一门自然科学技术的学科，是人类文明发展积累的成果 每时每刻，人类都不得不同受力的物体或结构打交道： 从土房、木屋 到钢铁塔架、钢筋混凝土大厦 （住） 从人力车、牛马车 到 火车、汽车、轮船、飞机、火箭 （行） 从打猎用的木棍、竹棒 到 用蒸汽或用电动的机器 （用） 人们（包括你）生活中的一切，无不涉及受力的问题 —— 受力问题的安全？安全与经济？ 长江、松花江的堤坝 911的世贸大楼 失事的飞机 日常的衣食住行涉及的结构 它们的第一功能 —— 某方面的第一价值 虽然安全保证不是追求的第一功能，但是 是人类生存的基本功能 工程力学首先回答了安全功能如何保证的问题 也是在解决安全问题中发展起来的 工程力学形成以前，人们已经懂得一些相关知识，并积 累了实践经验 隋代的赵州石桥，经计算，符合现代力学原理： 河北赵州桥建于1400年前（隋朝）跨37.02米、宽 9米、拱高7.23米，钱令希 院士用塑性理论计算，结果 ——压力线完全通过拱轴。 隋允康 教授指导博士生用他提出的结构拓扑优化 ICM （ Independent Continuous Mapping ）方法计算 的结果，完全类似赵州桥的构型。 工程力学的任务 1）力系的简化与平衡 2）研究材料的力学性能 3）研究构件的强度、刚度和稳定性等 4）合理解决安全与经济之间的矛盾  构件的强度、刚度和稳定性均与所用材料的力学 性能有关，因此在实验研究基础上，进行理论分析 是完成工程力学的任务所必需的途径和手段。 三、工程力学的作用 —— 承前启后的阶段性 1。后续的力学 结构力学，弹性力学，塑性力学，断裂力学, 纳米力学 流体力学 理性力学 2。后续的专业课程 建筑结构 机械设计 结构设计原理 3。有助于学习其它工程：土木、机械、航空、航天、交 通、运输、材料、生物、工程、仪表等 4。今后工程工作中直接受益 学习方法 1、弄清基本概念——思考再思考，观察生活实例 适当读参考书 认真做好实验 2、注意知识发生过程——公式推导：基本假设