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1、概念结构力学PPT课件2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目录CATALOGUE引言结构力学的基本概念静力学基础动力学基础弹性力学基础塑性力学基础非线性力学基础结构稳定性基础引言PART0103主要内容介绍结构力学的基本概念、原理和方法，以及其在工程实践中的应用01课程名称概念结构力学02适用对象土木工程、建筑学和工程管理等专业的学生课程简介学习目标掌握结构力学的基本概念和原理能够运用结构力学的知识解决实际工程问题理解结构分析的方法和步骤提高分析和解决问题的能力结构力学的基本概念PART02结构类型与分类结构类型根据结构的形式和受力特点，结构可以分为静定结构和超静定结构、
2、刚体结构和弹性体结构等。分类标准结构分类的标准包括受力特点、材料类型、施工方法等，不同分类标准下的分类方式不同。连续性假设假设结构材料是连续分布的，无空隙、无杂质。各向同性假设假设结构材料在各个方向上性质相同，无方向性。均匀性假设假设结构材料性质均匀，各部分性能一致。结构力学的基本假设静定结构和超静定结构的内力和变形分析。结构的动力响应分析。结构的稳定性分析。结构的优化设计和可靠性分析。结构力学的研究对象静力学基础PART03平衡状态与平衡力系物体处于平衡状态时，其上所受的力系满足平衡条件，即合力为零。平衡方程根据力的平衡条件，可以建立平衡方程，求解未知力。平衡条件的推论根据平衡条件，可以推导
3、出一些重要的推论，如力的平行四边形法则、三力平衡汇交定理等。静力平衡条件通过数学解析的方法，求解结构的内力和变形。解析法图表法有限元法利用图表表示结构的内力和变形，方便直观地分析结构。将结构离散化为有限个单元，通过求解单元的力学特性来分析整体结构的力学行为。030201静力分析方法123结构的内力和反力仅与所受的外力有关，与未知力的数目无关。静定结构结构的内力和反力不仅与所受的外力有关，还与未知力的数目有关。超静定结构通过计算多余未知力的数目来判断结构是静定还是超静定。静定与超静定结构的判别方法静定与超静定结构动力学基础PART04描述物体运动与力的关系的定律，即F=ma。牛顿第二定律研究刚体
4、在力作用下的运动规律。刚体动力学研究单个质点和由多个质点组成的系统的运动规律。质点和质点系动力学动力学基本概念动量定理和动量守恒定律描述物体动量变化和守恒的定理。动能定理描述物体动能变化和力做功关系的定理。牛顿第二定律的数学表达F=ma，其中F为物体所受合外力，m为物体的质量，a为物体的加速度。动力学方程简谐振动振幅不变、频率单一的振动。阻尼振动受到阻尼作用的振动。受迫振动在周期性外力作用下发生的振动。共振现象当激励频率与系统固有频率接近时，系统产生大幅振动的现象。振动分析弹性力学基础PART05弹性力学是研究弹性物体在外力作用下变形和内力的学科。弹性力学定义物体在外力作用下发生形变，除去外力
5、后能恢复原状的性质。弹性体的性质物体内部单位面积上的内力称为应力，物体形状和尺寸的相对变化称为应变。应力与应变弹性力学基本概念几何方程描述物体应变与位移的关系。物理方程描述物体应力与应变的关系，基于胡克定律。平衡方程描述物体内部应力平衡的关系。弹性力学的基本方程解析法通过数学解析来求解弹性力学问题，适用于简单问题。有限元法将物体离散化为有限个小的单元，通过求解这些单元的方程来得到整体解，适用于复杂问题。边界元法基于边界积分方程的方法，适用于求解某些特定类型的问题。弹性力学问题的解法塑性力学基础PART06塑性力学是研究材料在达到屈服点后，发生不可逆变形时行为和特性的力学分支。塑性力学材料在受到
6、外力作用时，开始发生屈服（即非弹性变形）的应力极限。屈服点材料在屈服点后发生的不可逆变形。塑性变形塑性力学基本概念应力应变关系描述材料在受力时达到屈服点的条件。屈服准则流动法则描述塑性变形过程中应力和应变之间的关系。描述材料在受力时内部应力和应变之间关系的方程。塑性力学的基本方程将连续的物体离散成有限个小的单元，对每个单元进行受力分析，再综合所有单元的结果得到整体的受力情况。有限元法将连续的物体离散成有限个小的差分单元，对每个差分单元进行受力分析，再综合所有差分单元的结果得到整体的受力情况。有限差分法只对物体的边界进行离散和受力分析，通过边界上的信息推导出整个物体的受力情况。边界元法塑性力学问
7、题的解法非线性力学基础PART07非线性力学非线性力学是相对于线性力学的概念，它描述的是物体在受力后发生的非线性行为，如大变形、失稳等现象。线性与非线性线性是指物理量与因变量之间成正比关系，而非线性则是指物理量与因变量之间成非正比关系。非线性行为非线性行为是指物体在受力后，其变形或运动状态与所受外力不成正比关系，如弹性变形、塑性变形、屈曲等。非线性力学基本概念本构关系本构关系是指物体在受力后，其应力与应变之间的关系，它是描述物体力学性质的重要参数。非线性本构关系非线性本构关系是指应力与应变之间的关系不再是线性的，而是呈现出非线性的特点。塑性本构关系塑性本构关系是指在达到屈服点后，物体将发生塑性
8、变形，此时应力与应变之间的关系不再是线性的。非线性本构关系解析法01解析法是指通过数学手段，将非线性问题转化为线性问题，从而得到精确解的方法。数值法02数值法是指通过计算机模拟，将非线性问题转化为一系列的离散问题，从而得到近似解的方法。实验法03实验法是指通过实验手段，对非线性问题进行直接测试和观察，从而得到实验数据的方法。非线性问题的求解方法结构稳定性基础PART08指结构在受到外力作用时保持其原有平衡状态的能力。结构稳定性指结构在力的作用下，不发生运动或变形，保持静止或匀称变形的状态。平衡状态当结构受到的外部力超过其保持平衡状态的能力时，结构将失去稳定性，发生失稳现象。失稳结构稳定性基本概念静力分析法通过分析结构在静力作用下的平衡状态，确定结构的稳定性。有限元分析法利用有限元方法对结构进行离散化，通过计算和分析离散化后结构的稳定性。动力分析法通过分析结构在动力作用下的振动特性，确定结构的稳定性。稳定性分析方法当压杆受到压力作用时，若压力超过某一临界值，压杆将发生弯曲，失去稳定性。欧拉失稳准则当结构的能量释放率超过某一临界值时，结构将发生失稳。能量失稳准则当结构的某一阶屈曲模态的临界荷载超过实际荷载时，结构将发生屈曲失稳。屈曲失稳准则结构失稳的判别准则感谢观看THANKSENDKEEPVIEW2023-20262023-2026REPORTING