文档介绍：力学发展简史:早在公元前四百多年,我国的墨翟及其学派的《墨经》里,已叙述力、重心等概念,这可以说是世界上最早的有关力学的论述,到了公元前三百多年古希腊的亚里士多德、阿基米德等提出关于杠杠平衡等力学规律,奠定了静力学的基础。随后到了16、17世纪,伽利略提出惯性定律和加速度的概念,从而奠定了动力学的基础。牛顿完备地提出动力学的三个基本定律,这是整个古典力学的基础。18、19世纪是理论力学发展成熟时期。伯努利的虚位移原理,达朗伯和拉格朗日分别提出自己的理论达朗伯原理和拉格朗日方程。20世纪,由于学科之间的相互渗透产生了边缘学科。如振动理论、分析力学、多刚体系统动力学。绪论建筑力学:理论力学、材料力学、结构力学研究杆状构件的强度,刚度和稳定性。研究杆系结构的强度,刚度和稳定性。弹性力学:材料力学:结构力学:研究非杆结构在弹性阶段的强度、刚度和稳定性。理论力学:包括:研究物体系机械运动一般规律。静力学、运动学和动力学一般力学固体力学包括几何静力学、分析静力学(1)静力学:研究物体所受力系的简化、平衡规律及其应用。(2)运动学:(与力无关、也是变形体运动基础)(3)动力学:包括质点系、刚体,变形体的动力效应。研究点与刚体运动的几何性质。研究物体所受力与运动间的关系。变形(包含刚体位移和相对位移)刚体运动包括位移、轨迹、速度、加速度。如何学好理论力学?必须注意以下三个环节:⑴认真钻研教材,正确理解基本概念和定律(定理);⑵通过多做练习,进一步理解和掌握所学的力学知识;⑶及时归纳总结,巩固提高。抽象化方法:在一定的研究范围内,抓住主要的、起决定作用的因素,撇开次要的、偶然的因素,深入事物的实质,了解其内部的联系。数学演绎:一、力的概念⑴相互性:有力就必定至少存在着两个物体,力不能脱离物体而单独存在。1、定义:物体间相互的机械作用,使物体的运动状态与形状发生变化。①物体相互间直接接触作用,如弹力、压力、摩擦力等;②通过场的相互作用,如重力、静电引力等。⑶力的效应:①外效应(运动效应):使物体的运动状态改变(理论力学)②内效应(变形效应):使物体的形状发生变化(材料力学)⑵机械作用的形式:外效应(运动)内效应(变形)§1-1静力学基本概念2、力的三要素大小;方向;作用点矢量的长度表示力的大小;矢量的方向表示力的方向;矢量的始端(点O)表示力的作用点。(矢量所沿着的直线表示力的作用线)常用粗体F表示力矢量,而用F表示力的大小常用N和kN作力的单位符号3、力是矢量FO图示吊车梁的弯曲变形一般不超过跨度(A、B间距离)的1/500,水平方向变形更小。因此,研究吊车梁的平衡规律时,变形是次要因素,可以略去。静力学研究的物体是刚体,又称为刚体静力学,它是研究变形体学的基础。指在运动中和受力作用后,其形状和大小都不发生改变,而且内部任意两点的距离始终保持不变的物体。二、刚体刚体是实际物体被抽象化了的力学模型对刚体而言,力只产生外效应。平衡:是指物体在力作用下相对于惯性参考系(如地球表面)处于静止或作匀速直线运动的状态。三、平衡的概念1、力系——作用在物体上的一群力。四、力系的概念2、分类平行力系:汇交力系:一般力系:力作用线在同一平面的力系力作用线不在同一平面的力系所有力作用线汇交于同一点的力系各力作用线都相互平行的力系平面力系:空间力系:依据力系中诸力作用线的分布状况3、等效力系若力系作用同一物体而效应相同,则这两个力系互为等效力系。表示为:特殊情况:若一力与一力系等效,则称此力为该力系的合力(类似于力的合力)。表示为:4、平衡力系力系中各力对于物体作用的效应相互抵消而使物体处于平衡状态的力系。所有力作用线既不汇交于同一点,也不相互平行的力系静力学研究的两个基本问题⑴物体的受力分析和力系的等效简化。⑵力系的平衡条件及其应用。