工程力学

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插图：工程力学主要包括理论力学和材料力学中的基础和经典部分。**篇、第二篇我们学习理论力学中有关内容，第三篇我们学习材料力学中有关内容。现在我们先来初步认识工程力学。一、工程力学的性质、内容和任务工程力学是研究物体机械运动一般规律以及构件承载能力的一门学科。理论力学是研究物体机械运动一般规律的一门学科。所谓机械运动，就是物体在空间的位置随时间而改变，它包括物体的相对运动和相对静止。材料力学则是研究构件承载能力的一门学科。本教材分为静力学、运动力学和材料力学三个部分。静力学——它的任务是研究刚体在力系作用下的平衡规律。主要内容包括三方面：物体的受力分析；力系的等效与简化；力系的平衡条件与平衡方程及其工程应用。运动力学——它包括运动学与动力学。运动学的任务是研究物体运动的几何量（如轨迹、速度、加速度、角速度、角加速度和时间）之问的关系，提出对刚体和质点进行运动分析的一般方法。主要内容包括：质点的运动和刚体的基本运动。动力学的任务是研究刚体和质点的受力与其运动状态变化之间的关系。材料力学——它的任务是对杆类构件或零件在外力作用下进行静力学的强度、刚度和稳定性的基本原理与计算的研究，并为构件选择合理的截面形状与尺寸提供依据。二、工程力学的研究对象工程力学研究的对象往往比较复杂，在实际问题中，常常要抓住一些本质的主要因素，略去次要因素，从而抽象成为力学模型作为研究对象。当物体的运动范围比它本身的尺寸要大得多时，我们可把物体看成只有质量而形状和大小可以忽略的质点。物体在力的作用下会发生变形，如果这种变形在所研究的问题中可以不予考虑，则可把该物体当作不变形的物体——刚体。质点和刚体是两种*基本的力学模型。当变形不能忽略时，就要将物体当成变形体来处理。一般来说，任何物体都可以看成是由无数质点组成的，这种质点的集合称为质点系。因此工程力学的研究对象为质点、刚体、质点系和变形体。