1、工程力学主 讲:谭宁 副教授办公室:教 1楼北 3051工程力学运动学对运动规律的研究以及静力学对力规律的研究是动力学研究 “ 力与运动 ” 关系的基础。同时,运动学理论和方法可直接应用于工程实际问题。运动学纯粹从几何的角度来研究物体的运动规律 ,而不涉及物体的受力和惯性。联系力去研究物体的机械运动是动力学的任务。运动学研究所得到的结果,有它独立的重要意义。因为任何机器各部分之间的运动,都要求协调的配合。要达到人们预期的要求,设计时必须进行运动分析,因此,运动学作为一个独立部分来研究,是工程实际的需要。运动学的研究内容和意义2工程力学运动的相对性及参考系运动的相对性及参考系 物体的运动都是相对
2、的, 因此研究物体的运动必须指明 参考体和参考系 。物体运动的位移、速度和加速度都是矢量,因此研究运动学采用矢量方法。一般情形下,这些矢量的大小和方向会随着时间的变化而变化,因而称为 变矢量 。所谓运动规律是指物体(点或刚体)在空间的位置随时间变化的规律。 对于不同的参考系,同一物体的运动的表现形式是不一样的。运动和静止都具有相对性。3工程力学运动学的研究对象及其运动形式点点 直线运动、曲线运动直线运动、曲线运动刚体刚体(1) 平动,包括直线平动和曲线平动 (2) 定轴转动 (3) 平面运动 (4) 定点转动 4工程力学 直线平动 曲线平动 运动学的研究对象及其运动形式如果在刚体内任取一直线,
3、在运动过程中这条直线始终与它的初始位置平行,这种运动称为 平动平动 。5工程力学 定轴转动 运动学的研究对象及其运动形式平面运动 刚体在运动时,其中有两点保持不动,则称这种运动为 刚体绕定轴的转动 。 简称刚体的转动。刚体在运动过程中,其上刚体在运动过程中,其上各点至各点至 某一固定平面某一固定平面 的距离的距离始终保持不变,称刚体相对始终保持不变,称刚体相对于固定平面作平面运动。于固定平面作平面运动。6工程力学运动学的研究对象及其运动形式定点运动 7工程力学运动学的研究对象及其运动形式定点运动 8工程力学运动学的研究对象及其运动形式一般运动 9工程力学运动的描述方法运动的描述方法可分为 几何法 和 分析法 两种形式。几何法 建立各瞬时描述运动的矢径、速度、加速度等各矢量之间的几何关系,适合于研究某一特定瞬时的运动性质,形象直观,也便于作定性分析 。分析法 则从建立运动方程出发,通过数学推导获得速度、加速度及运动特性,适合于研究运动的时间历程,也便于计算机求解。10