南航理论力学范钦珊PPT第0章 绪论

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1、绪论绪绪论论§0-1理论力学的研究对象§0-2力学与工程§0-3力学的研究方法§0-4理论力学的内容与学习目的§0-5教学要求等事宜2绪论§0-1理论力学的研究对象理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。机械运动机械运动：物体空间位置和形状随时间的变化。：——物体的运动和变形©理论力学研究物体的运动，研究作用在物体上的力与运动之间的关系。©材料力学研究物体的变形，研究作用在物体上的力与变形之间的关系。3绪论理论力学的局限性：ò仅研究速度远小于光速的物体；ò仅研究宏观物体。¾物体运动速度接近光速

2、——相对论力学¾物体的尺寸非常小--微观粒子——量子力学虽然存在局限性，但理论力学的理论对绝大多数工程问题都是适用的。4绪论§§00--22力学与工程力学与工程©20世纪以前蒸汽机、内燃机、铁路、桥梁、舰船等大型工业。©20世纪中诸多高新技术及其在各工业领域的应用。例如：高层建筑、大型桥梁、高速公路、航天器、舰载飞机、机器人等等。5绪论高层建筑高层建筑6绪论金茂大厦楼高420.5m共88层中庭获2001年“美国建筑师学会室内建筑奖”7绪论上海环球金融中心楼高492m地上101层，地下3层8绪论台

3、北台北101(Taipei101)101(Taipei101)楼高508m地上101层，地下5层9绪论上海中心大厦上海中心大厦建筑高632m10绪论哈利法塔楼高？(迪拜塔)828m11绪论紫峰大厦(ZifengTower)楼高450m地上89层，地下3层12绪论浦浦东东开开发发区区13绪论大型桥梁大型桥梁桥面结构桥面结构立柱与缆索立柱与缆索14绪论桥面结构15绪论立柱与缆索立柱与缆索16绪论上海南浦大桥上海南浦大桥17绪论18绪论1940年秋，建成才四个月的主垮为853米的TacomaNarro

4、wBridge，遇到八级风，风速为40mileperhour(约为64km/h=17.7778m/s)，该桥发生了剧烈振动，最终导致桥面钢梁折断而解体，坠入狭谷之中。19绪论2007年8月1日，美国明尼苏达州明尼阿波利斯市的35号州际高速公路上横跨密西西比河的大桥发生垮塌，造成50多辆汽车坠落，4人死亡，50多人受伤。20绪论21绪论19991999年年11月月44日，我国重庆市綦江县的彩虹桥发生日，我国重庆市綦江县的彩虹桥发生垮塌，造成：垮塌，造成：©4040人死亡；人死亡；©1414人受伤；

5、人受伤；©直接经济损失直接经济损失631631万元。万元。22绪论垮塌前的大桥23绪论垮塌后的大桥24绪论19991999年年11月月44日，我国重庆市綦江县的彩虹桥发生日，我国重庆市綦江县的彩虹桥发生垮塌，造成：垮塌，造成：©4040人死亡；人死亡；©1414人受伤；人受伤；©直接经济损失直接经济损失631631万元。万元。法庭以外的问题法庭以外的问题——力学素质的重要性力学素质的重要性简单力学问题简单力学问题高等力学问题高等力学问题25绪论12500N脚上的力量脚上的力量6000N4500N

6、3500N3000N假设人体重量为750N26绪论•单跨双曲石拱桥•不用一根钢筋•一千四百多年依然能承受数吨汽车27绪论高速公路高速公路28绪论高速公路高速公路直道直道与与弯道弯道的的连接连接？？直接连接缓和弯道29绪论海洋石油钻井平台海洋石油钻井平台30绪论航空航天器长征火箭家族31绪论长征三号乙运载火箭发射成功32绪论“神舟”五号载人飞船发射升空33绪论“神舟”七号载人飞船发射升空34绪论美国发现号航天飞机升空SpaceShuttleDiscoverySpaceShuttleDiscover

7、y35绪论1986年1月28日挑战者号发射升空73秒时发生爆炸，7名宇航员遇难。原因：O形密封圈泄漏。2003年2月1日哥伦比亚号重返大气层时解体烧毁，7名宇航员遇难。原因：起飞时隔热泡沫塑料脱落，撞坏机翼。36绪论载人飞船载人飞船((MannedSpacecraft)MannedSpacecraft)的的交会交会（（Rendezvous)Rendezvous)与与对接对接（（Docking)Docking)37绪论神九飞船与天宫一号的交会对接38绪论和平号空间站39绪论太阳能电池帆板40绪论高

8、速列车高速列车车头车身41绪论19981998年，德国年，德国ICEICE公司的高速列车，因为公司的高速列车，因为11号车厢车轮的疲劳破坏致使列车颠覆。号车厢车轮的疲劳破坏致使列车颠覆。42绪论大型水利工程设施长江三峡工程43绪论坝宽？32公里荷兰拦海大坝44绪论©20世纪产生的另一些高新技术虽然是在其他学科指导下产生和发展起来的，但也都对力学提出了各式各样、大大小小的问题。45绪论核电站的热核反应堆核电站的热核反应堆46绪论机器人机器人47绪论计算机硬盘驱动器¾给定不变的角加速度，给定不变的角