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1、重庆大学理论力学ppt课件xx年xx月xx日目录CATALOGUE课程简介力学基础知识动力学系统刚体动力学弹性力学专题研究01课程简介理论力学是物理学、工程学、航天科学等学科的重要基础，是研究物体运动规律和力的作用的综合性学科。在物理学中，理论力学是经典力学部分，主要研究质点和刚体的运动规律，以及弹性力学、流体力学等力学现象的原理和基础。在工程学中，理论力学是工程力学的重要组成部分，为各种工程结构和机械的运动规律和受力分析提供理论基础。课程背景课程目标01掌握理论力学的基本概念、原理和方法。02学会运用理论力学知识解决实际问题和进行科学研究。培养学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。03课
2、程内容质点和刚体的运动学和动力学。流体力学的基本原理和应用。弹性力学的基本原理和应用。相对论力学的基本原理和应用。02力学基础知识总结词阐述了牛顿运动定律的基本概念和原理，包括惯性定律、动量定律和动能定律。详细描述介绍了牛顿运动定律的基本思想，即物体运动的规律可以通过力的作用来描述。惯性定律说明了物体保持其运动状态的原理，动量定律和动能定律则分别描述了力和速度变化之间的关系以及力和能量变化之间的关系。牛顿运动定律VS阐述了动量、角动量和动能定理的基本概念和原理，以及它们在力学中的重要应用。详细描述介绍了动量定理、角动量定理和动能定理的基本思想和应用。动量定理说明了力的作用与物体动量的变化之间的
3、关系，角动量定理则描述了力矩的作用与物体角动量的变化之间的关系。动能定理则揭示了能量守恒的原理，即一个系统在力的作用下运动时，其动能的变化等于外力所做的功。总结词动量、角动量、动能的定理阐述了力矩、角力和扭矩定理的基本概念和原理，以及它们在力学中的重要应用。介绍了力矩定理、角力定理和扭矩定理的基本思想和应用。力矩定理说明了力矩的作用与物体角动量的变化之间的关系，角力定理则描述了扭矩的作用与物体角速度的变化之间的关系。扭矩定理则揭示了转矩守恒的原理，即一个系统在力的作用下转动时，其转矩的变化等于外力所做的功。总结词详细描述力矩、角力、扭矩的定理总结词介绍了弹性力学的基本概念和原理，包括应力和应变
4、的关系、弹性模量等。详细描述阐述了弹性力学的基本思想和应用，即通过应力和应变的关系来描述物体的弹性行为。介绍了应力和应变的概念以及它们之间的关系，弹性模量的定义和分类，以及弹性力学在工程实践中的应用。弹性力学基础03动力学系统动力学系统的定义一个动力学系统是一个由一组变量和它们之间的关系所构成的模型，用于描述物体的运动和变化。动力学系统的分类根据不同的分类标准，动力学系统可以分为线性与非线性、连续与离散、保守与耗散等类型。动力学系统的研究方法通过分析系统的状态、性质和行为，研究其运动规律和变化特性，为实际应用提供理论支持。动力学系统的基本概念动力学系统的运动方程中最基本的方程，描述了物体运动状
5、态的变化规律。牛顿第二定律拉格朗日方程哈密顿原理适用于分析多自由度系统的运动，通过系统的动能和势能来建立运动方程。从系统的能量角度出发，建立了系统的运动方程，为分析动力学系统的行为提供了新的视角。030201动力学系统的运动方程稳定性的分类根据不同的分类标准，稳定性可以分为线性稳定性和非线性稳定性、局部稳定性和全局稳定性等类型。稳定性分析的方法通过分析系统的平衡点、线性化、能量等特性，研究其稳定性，为实际应用提供理论支持。稳定性的定义一个动力学系统在受到外部干扰时，能够保持其原有状态或恢复到原有状态的能力。动力学系统的稳定性04刚体动力学转动惯量的定义转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量，等
6、于刚体质量与质心到旋转轴距离平方的乘积。转动惯量的计算根据刚体的质量和质心位置，可以计算出刚体的转动惯量。转动惯量的性质转动惯量是定值，与刚体的转速和角速度无关，只与刚体的质量和质心位置有关。刚体的转动惯量刚体的运动方程是描述刚体运动状态变化的数学模型，包括平动和转动两个部分。刚体的运动方程描述刚体平动状态的方程，包括速度和加速度的表示方法。平动方程描述刚体转动状态的方程，包括角速度和角加速度的表示方法。转动方程刚体的运动方程123动力学分析是研究刚体运动状态变化的原因和规律，包括力和力矩对刚体运动的影响。动力学分析的基本概念动力学分析的方法包括牛顿第二定律、动量定理、动能定理等，用于分析刚体
7、的运动状态和变化规律。动力学分析的方法动力学分析在工程领域有广泛的应用，如机械设计、航空航天、交通运输等，是研究物体运动规律的重要手段。动力学分析的应用刚体的动力学分析05弹性力学弹性力学定义弹性力学是一门研究弹性物体在外力作用下变形和内力的科学。弹性体的基本性质具有弹性、可变形性、连续性和各向同性。弹性力学的基本假设连续性假设、小变形假设、线弹性假设和非完全弹性假设。弹性力学的基本概念03平衡方程的应用平衡方程用于求解弹性物体在各种外力作用下的内力和变形。01平衡方程的推导根据牛顿第二定律和力的平衡条件，推导出弹性力学中的平衡方程。02平衡方程的形式根据不同的坐标系和边界条件，平衡方程有多种
8、形式，如直角坐标系下的形式和极坐标系下的形式。弹性力学的平衡方程弹性力学的边值问题边值问题通常采用有限元法、有限差分法等数值方法进行求解。边值问题的求解方法边值问题是指在弹性力学中，已知物体的某些物理量（如位移、应变、应力等）在边界上的值，求解物体内部的其他物理量的问题。边值问题的定义根据已知边界条件的不同，边值问题可以分为第一类边值问题、第二类边值问题和第三类边值问题。边值问题的分类06专题研究非线性力学非线性力学概述非线性力学是理论力学的一个重要分支，主要研究非线性现象的规律和性质。非线性振动的特点非线性振动具有多种复杂的运动形式，如混沌、分岔等，其运动状态与初始条件和外部激励密切相关。非
9、线性模型的建立为了研究非线性现象，需要建立非线性动力学模型，如非线性振子、非线性弹簧等。非线性分析方法非线性分析方法包括解析方法和数值方法，解析方法用于求解简单的非线性模型，而数值方法则用于求解更复杂的非线性模型。振动是物体在平衡位置附近的周期性运动，而波动则是能量在介质中的传递方式。振动与波动的基本概念振动系统可以由弹簧、阻尼器和质量块等组成，通过分析其运动方程，可以得到系统的固有频率、阻尼比和模态等参数。振动系统分析波动方程描述了波动在介质中的传播规律，可以根据不同的物理情境建立一维波动方程或二维波动方程。波动方程的建立波的传播特性包括波速、波长、频率和相位等，这些特性可以通过波动方程求解得到。波的传播特性振动与波动相对论力学相对论力学的基本原理相对论力学是由爱因斯坦提出的，其基本原理包括相对性原理和光速不变原理，这些原理对经典力学进行了修正和发展。相对论力学中的质能关系相对论力学中提出了著名的质能关系公式E=mc2，其中E表示能量，m表示质量，c表示光速。相对论力学中的时空观在相对论力学中，时间和空间不再是绝对的，而是相对的，同时光速是自然界中不变的极限速度。相对论力学的应用相对论力学在高速运动和强引力场等领域有广泛的应用，如相对论火箭和黑洞附近的时空性质等。THANKS感谢观看