什么是力學(xué)？力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)是指物體的空間位形（位置和形狀）隨時(shí)間的變化。移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、流動(dòng)和變形力學(xué)的研究為揭示自然界中與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)的規(guī)律提供了有效的工具，它也是近代工程技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)之一。力學(xué)是怎樣發(fā)展的？

力學(xué)的發(fā)展始終是和人類社會(huì)活動(dòng)緊密聯(lián)系的，它的發(fā)展與完善推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的進(jìn)步。力學(xué)是怎樣發(fā)展的？感性認(rèn)識(shí)（或初步理性認(rèn)識(shí)）理性認(rèn)識(shí)（或深入理性認(rèn)識(shí)）指導(dǎo)實(shí)踐并發(fā)現(xiàn)或提出新問題力學(xué)發(fā)展遵循認(rèn)知規(guī)律力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁1、建筑與橋梁建于1056年

山西應(yīng)縣木塔早期筒體結(jié)構(gòu)建筑比薩斜塔建于1173－1370年力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁觀察竹子的特征竹子的橫截面比薩斜塔橫截面力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁早期建筑的特點(diǎn)：高度低，跨度小，承載能力低，材料為磚石和木材。趙州橋建于581－599年跨度：37.4m拱高：7m早期拱形結(jié)構(gòu)建筑“敞肩拱”的運(yùn)用為世界橋梁史上的首創(chuàng)，并有“世界橋梁鼻祖”的美譽(yù)。力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁建筑物高度增加會(huì)產(chǎn)生什么新問題？力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁現(xiàn)代筒體結(jié)構(gòu)建筑吉隆坡雙塔大廈高度：452米材料：鋼筋混凝土力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁風(fēng)載會(huì)引起高層建筑物的晃動(dòng)雙塔大廈利用結(jié)構(gòu)阻尼減小塔體的晃動(dòng)力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁現(xiàn)代大跨度橋梁橋梁跨度增大又會(huì)產(chǎn)生什么新問題？力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁建造設(shè)計(jì)風(fēng)速60m/s破壞時(shí)的風(fēng)速19m/s美國(guó)華盛頓州塔科馬懸索橋建于1940年，橋長(zhǎng)853m力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁事后分析引起橋梁振動(dòng)的原因計(jì)算機(jī)模擬與仿真力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁地震對(duì)建筑物的影響如何減小地震對(duì)建筑物的影響？力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁建筑物減震的模擬實(shí)驗(yàn)研究力學(xué)的發(fā)展－建筑與橋梁美國(guó)舊金山國(guó)際機(jī)場(chǎng)新樓使用了移動(dòng)地基力學(xué)的發(fā)展－機(jī)械手與機(jī)器人2、機(jī)械手與機(jī)器人機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用天津大學(xué)研制的醫(yī)用縫合機(jī)械手力學(xué)的發(fā)展－機(jī)械手與機(jī)器人步行機(jī)器人的應(yīng)用前景六足步行機(jī)器人四足步行機(jī)器人力學(xué)的發(fā)展－機(jī)械手與機(jī)器人

從分析研究人體的行走到雙足步行機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)了力學(xué)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用。北京理工大學(xué)研制1769年研制的第一輛蒸汽動(dòng)力車力學(xué)的發(fā)展－車輛與飛機(jī)3、車輛與飛機(jī)早期的農(nóng)用車輛車輛的早期研制與應(yīng)用力學(xué)的發(fā)展－車輛與飛機(jī)現(xiàn)代車輛研究提出的要求:

舒適、安全、高速、便捷、環(huán)保力學(xué)的發(fā)展－車輛與飛機(jī)利用計(jì)算機(jī)分析車輛的動(dòng)力學(xué)問題力學(xué)的發(fā)展－車輛與飛機(jī)汽車自動(dòng)駕駛的實(shí)驗(yàn)研究力學(xué)的發(fā)展－車輛與飛機(jī)現(xiàn)代直升機(jī)—科學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用早期直升機(jī)—原理的認(rèn)識(shí)力學(xué)的學(xué)習(xí)目的

社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步需要科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新。哪類科學(xué)技術(shù)對(duì)于我們社會(huì)的未來最重要？力學(xué)的學(xué)習(xí)目的

我們不能預(yù)言，哪類研究和純理論探索會(huì)對(duì)我們社會(huì)的未來作出最大貢獻(xiàn)。同樣地，如果我們不能作出這樣的預(yù)測(cè)，那么我們肯定可以自信地預(yù)言，

選自哈佛大學(xué)校長(zhǎng)L.H.Summers2002年5月在北京大學(xué)的演講

新知識(shí)、新想法、新方法和智慧的思考

對(duì)于我們的未來將是至關(guān)重要的?！?.1材料力學(xué)的任務(wù)一、構(gòu)件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度強(qiáng)度(strength)—構(gòu)件抵抗破壞的能力二、構(gòu)件應(yīng)有足夠的剛度剛度(rigidity)—構(gòu)件抵抗變形的能力三、構(gòu)件應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性穩(wěn)定性(stability)—構(gòu)件承受外力時(shí)，保持原有平衡狀態(tài)的能力

材料力學(xué)的任務(wù)：在滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求下，為設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)又安全的構(gòu)件提供必要的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。2.均勻性假設(shè)

假設(shè)變形體內(nèi)各點(diǎn)的力學(xué)性能完全相同。這樣，如果從固體中任意取出一部分，不論從何處取出，也不論大小，力學(xué)性能總是一樣。材料力學(xué)研究的對(duì)象是變形固體。1.連續(xù)性假設(shè)

假設(shè)在變形體所占有的空間內(nèi)毫無空隙地充滿了物質(zhì)。即認(rèn)為材料是密實(shí)的。這樣，構(gòu)件內(nèi)的一些力學(xué)量（如各點(diǎn)的位移）可用坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)表示，并可采用無限小的數(shù)學(xué)分析方法?！?.2變形固體的基本假設(shè)3.各向同性假設(shè).

假設(shè)在變形固體在各個(gè)方向具有相同的力學(xué)性質(zhì)。根據(jù)這一假設(shè)，在研究了材料任一方向的力學(xué)性質(zhì)后，就可以認(rèn)為其結(jié)論對(duì)其它方向也都適用。4.小變形假設(shè)即變形體內(nèi)在外力作用下產(chǎn)生的變形與構(gòu)件的原始尺寸相比很微小的。根據(jù)這一假設(shè)，在列平衡方程時(shí)，可以不考慮外力作用點(diǎn)處的微小位移，而按變形前的位置和尺寸進(jìn)行計(jì)算。材料力學(xué)中的內(nèi)力，就是指外力作用下，固體內(nèi)部之間相互作用力的變化量，因它是由外力而引起的各部分之間附加相互作用力，所以也稱為“附加內(nèi)力”。內(nèi)力隨外力增加而增加，但有一定的限度，即和材料的強(qiáng)度有關(guān)?！?.3內(nèi)力、應(yīng)力和截面法一、內(nèi)力(internalforce)所謂截面法，就是假想地把構(gòu)件用截面截成兩部分，以顯示并確定內(nèi)力的方法。其步驟可歸納如下：(l)截。欲求某一截面上的內(nèi)力，就假想地用該截面把構(gòu)件截成兩部分，任取一部分為研究對(duì)象，移去另一部分；(2)代。用作用于截面上的內(nèi)力代替移去部分對(duì)留下部分的作用；(3)平。建立留下部分的平衡條件，確定未知的內(nèi)力。

截面法是材料力學(xué)的基本研究方法之一，今后經(jīng)常要用到。PPFN=PP二.截面法三.應(yīng)力的概念(stress)內(nèi)力的集度通常稱為應(yīng)力上的平均應(yīng)力截面上M點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)力的單位：FAMpM切應(yīng)力(sheeringstress)正應(yīng)力(NormalStress)§1.4位移、變形與應(yīng)變構(gòu)件受外力作用后，各點(diǎn)的位置都要發(fā)生移動(dòng)，稱之為位移?！骄€應(yīng)變——線應(yīng)變切應(yīng)變§1.5桿件變形的基本形式1.軸向拉伸或壓縮2.剪切

材料力學(xué)主要研究長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于橫截面尺寸的構(gòu)件，稱為桿件或簡(jiǎn)稱為桿（bar)桿件在大小相等、方向相反、作用線與軸線重合的一對(duì)力作用下，產(chǎn)生長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)或縮短一對(duì)大小相等、方向相反、作用線距離很近的橫向外力作用引起的，受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。3.扭轉(zhuǎn)一