大学结构力学课件•结构力学概述•静力学基础•动力学基础•弹性力学基础•塑性力学基础•结构分析方法与技巧目录contentsCHAPTER结构力学概述结构力学定义与重要性结构力学定义结构力学的重要性结构力学在土木工程、机械工程、航空航天等领域有着广泛的应用。它对于保障工程安全、提高工程质量和降低工程造价具有重要意义。结构力学发展历程古代结构力学古代建筑师和工程师在实践中积累了丰富的结构经验,如中国的古塔、欧洲的哥特式教堂等。近代结构力学随着工业革命和科学技术的进步,近代结构力学逐渐形成。18世纪和19世纪的工程师们开始使用数学和力学原理来分析和设计结构。现代结构力学20世纪以来,随着计算机技术和数值分析方法的发展,现代结构力学得到了迅速发展。它不仅广泛应用于传统工程领域,还扩展到了生物、医学、材料等其他领域。结构力学基本原理荷载与反力平衡方程变形与内力稳定性弹性与塑性荷载是施加在结构上的外力,反力是结构内部产生的抵抗荷载的力。根据牛顿第三定律,结构在荷载作用下的平衡方程为∑F=0,其中∑F为所有荷载向量之和。结构在荷载作用下会产生变形,而变形会导致结构内部产生内力。内力的大小和分布与荷载和结构几何形状有关。稳定性是评估结构在荷载作用下保持平衡状态的能力。失稳意味着结构无法维持其平衡状态并发生变形或崩溃。材料在荷载作用下表现出不同的力学行为。弹性材料在荷载作用下会产生可恢复的变形,而塑性材料在超过其屈服点后会发生不可恢复的变形。CHAPTER静力学基础静力学基本概念力的概念刚体的概念平衡的概念静力学基本原理静力学应用实例吊车梁的受力分析建筑结构的静力分析吊车梁的简化模型、吊车梁的受力分析、吊车梁的平衡计算。建筑结构的简化模型、建筑结构的静力分析、建筑结构的平衡计算。桥梁的静力分析桥梁的简化模型、桥梁的静力分析、桥梁的平衡计算。CHAPTER动力学基础动力学基本概念动量定理牛顿第二定律动能定理动力学基本原理010203达朗贝尔原理虚位移原理拉格朗日方程动力学应用实例自由落体运动弹性碰撞阻尼振动CHAPTER弹性力学基础弹性力学基本概念应力和应变介绍应力和应变的概念及其关系,包括线应力和剪应力。弹性与塑性区分弹性和塑性变形,并介绍弹性力学的基本假设。弹性模量介绍弹性模量的概念及其物理意义,包括弹性模量与泊松比的关系。弹性力学基本原理胡克定律弹性力学基本方程弹性力学问题的求解方法弹性力学应用实例悬臂梁的弯曲010203圆筒受内压分析弹性地基上梁的分析CHAPTER塑性力学基础塑性力学基本概念塑性力学定义屈服极限塑性力学是研究材料在达到屈服极限后,产生不可逆的塑性变形时力学行为的学科。材料在一定条件下开始产生塑性变形的应力值。塑性变形材料在屈服极限后发生的不可逆的变形。塑性力学基本原理屈服准则1流动准则强化准则23塑性力学应用实例金属成型岩石破裂生物医学工程CHAPTER结构分析方法与技巧结构分析基本方法静力分析方法动力分析方法弹性分析方法结构分析技巧与策略简化模型技巧有限元法策略优化设计策略结构分析软件介绍SAP2000MidasANSYSWATCHING