其 内容：静力学、运动学、动力学。
机械运动____物体在空间的位置随时间的变 化。包括：静止、移动、转动、振动、变形、流 动、波动、扩散等。
二、力学的研究方法
工程问题
否
力学模型
数学模型
符合 实际
分析计算
？
是
结束
力学知识 工程经验
力学知识
力学知识 数学工具
三、力学的应用（为什么学）
1、力学是一门基础学科，它同数、理、 化、天、地、生并列为七大基础学科之一。 力学的应用范围十分广泛，它又属于技术 科学，它植根于国民经济的各个产业门类。 哪里有技术难题，几乎那里就有力学难题。
力学的应用 航天工程
神州二号
力学的应用
微 小 卫 星
航天工程
发现号航天飞机
力学的应用
航空工程
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力学的应用
机械工程
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力学的应用
土木工程
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上海南浦大桥
力学的应用
土木工程
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三、平面固定端约束
物体的一部分固嵌在另一物体中所构成的约 束称为平面固定端约束。
A
A
MA
A
XA
A
YA
简化结果分析
• 简化结果分析 • 平行分布载荷简化
一、简化结果分析
1、主矢和主矩都等于零 (R 0, Mo 0) 此时平面力系平衡。
2、主矢等于零，主矩不等于零 (来自 0, MO 0)原力系各力对简化中心力矩的代数和 mO (Fi )
称为原力系对简化中心的主矩。所以，M O 等于原 力系对简化中心的主矩。一般来说，主矩与简化 中心的位置有关。
二、任意力系向一点简化、主矢与主矩
综上所述可得如下结论：平面任意力系 向作用面内任一点简化得到一个力和一个 力偶，如图（c)所示。该力作用在简化中心， 其大小和方向等于原力系的主矢，该力偶 之矩等于原力系对简化中心的主矩。主矢 与简化中心的位置无关，主矩和简化中心 的位置有关。
2、工程应用 产生的许多高新技术，航天、航空、高层 建筑、大型空间结构、巨型轮船、大跨度 与新型桥梁（如吊桥、斜拉桥）、海洋平 台、精密机械、机器人、高速列车、海底 隧道等都是在力学指导下实现的。
三、力学的应用（为什么学）
航天工程 航空工程 机械工程 土木工程 水利工程
核反应堆工程 石油工程 电子工程 计算机工程 其它工程 领域
工程力学
绪论
绪论
• 工程力学的内容 • 力学的研究方法 • 力学的应用 • 课程的要求
一、工程力学的内容
1、工程力学是研究工程结构的受力分析、承 载能力的基本原理和方法的科学。它是工程技术 人员从事结构设计和施工所必须具备的基础。
2、内容：理论力学、材料力学等。
3、理论力学——研究物体机械运动一般规律 的科学。
此时平面力系简化为一力偶。其力偶矩M等 于原力系对简化中心的主矩，即 M mO(F) 且 此时主矩与简化中心的位置无关。
高层建筑
浦东开发区
力学的应用 水利工程
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美国胡佛大坝
力学的应用
核反应堆工程
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力学的应用
石油工程
力学的应用
计算机工程
力学的应用
其它领域
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星系
力学的应用 其它领域
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因此，R 的大小和方向为：
R Rx2 Ry2 ( X )2 (Y )2
二、任意力系向一点简化、主矢与主矩
cos(R, i )
X
R
c os (R,
j)
Y
R
对于平面力偶系，由平面力偶系的合成理论：
MO m 1 m2 mn
mO (F1) mO (F2 ) mO (Fn ) mO (F i )
平面任意力系向一点简化
力的平移定理 任意力系向一点简化 平面固定端约束
一、力的平移定理
定理：作用于刚体上一点的力可以平行移至刚 体内任一点，但必须同时附加一个力偶（称为附 加力偶），其力偶矩等于原力对新作用点的矩。
B
F
A
B F F
AF
m
B
A
用力的平移定理的逆步骤，亦可把一个力和 一个力偶合成一个力。
because we acquired
mathematics's fruit here."
力学的应用 其它领域
《力学史》 武际可 《力学与工程技术的进步》 薛明德
4、后续课程学习的需要，并培养学 生具有一定的工程素养
结构力学、弹性力学、流体力学、机 械原理、机械设计、振动力学、电子封装 等
平面任意力系
二、任意力系向一点简化、 主矢与主矩
F1
A1
F2
O An A2
Fn
(a)
y
F1 m1
m2 F2
O
mn
Fn(b)
y
R
MO
x
O
x
(c)
设平面任意力系如图（a），在平面内任取
一点O，称为简化中心，由力线平移定理，将各
力平移至O点。于是在形式上可简化为平面汇交
力系和附加力偶系， 如图（b）。其中： Fi Fi (i 1.2 n) mi mO (Fi )(i 1.2 n)
定义：各力的作用线分布在同一平面，且既 不完全相交、也不完全平行的力系
重点：
1、平面力系的简化方法与简化结果。 2、正确应用各种形式的平衡方程。 3、刚体及物体系统平衡问题的求解。 4、物体系统静定与静不定的判断。
平面任意力系
• 平面任意力系向作用面内一点的简化 • 平面任意力系的简化结果 • 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 • 平面平行力系 • 物体系统的平衡、静定和静不定问题 • 平面静定桁架的内力计算
大气 海洋
力学的应用 其它领域
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大型射电望远镜
力学的应用
3、
• 达芬奇说：
达 芬 奇
“力学是数学的乐园， 因为我们在这里获得
了数学的果实。”
• Leonardo Da Vinci said:
“ mechanics is a
mathematic paradise,
二、任意力系向一点简化、主矢与主矩
对于汇交力系， 由平面汇交力系 的合成理论： R F1 F2 Fn F1 F2 Fn F
平面任意力系中各力的 矢量和 F 称为平面 任意力系的主矢。所以力R等于原力系的主矢。
显然，主矢与简化中心的位置无关。
建立坐标： Rx X1 X 2 X n X Ry Y1 Y2 Yn Y