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机械设计基础力学基础汇报时间：2024-01-14汇报人：AA

目录绪论静力学基础材料力学基础运动学基础动力学基础机械设计中的力学应用

绪论01

机械设计定义根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计分类新型设计、继承设计和变型设计3类。机械设计内容设计建模、分析计算、优化设计、仿真模拟等。机械设计概述

01静力学问题研究物体在力系作用下的平衡条件以及如何建立各种力系的平衡方程。02运动学问题研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运动的原因。03动力学问题研究受力物体的运动与作用力之间的关系。机械设计中的力学问题

通过力学分析，可以确保机械设计的合理性，避免出现强度不足、刚度不够等问题，保证机械产品的质量和可靠性。保证设计的合理性通过力学分析，可以优化设计方案，减少设计迭代次数，提高设计效率。提高设计效率通过力学分析，可以在设计阶段预测产品的性能，避免制造过程中的浪费和返工，降低制造成本。降低制造成本通过力学分析，可以优化产品的结构和性能，提高产品的竞争力。增强产品竞争力机械设计基础力学的重要性

静力学基础02

010203静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。静力学定义力是物体间的相互作用，使物体产生加速度和发生形变的外因。力的概念在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体称为刚体。刚体的概念静力学基本概念

静力学公理与定理加减平衡力系公理在作用于刚体的任意力系中，加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。力的平行四边形法则作用在刚体上某点的两个力的合力不等于这两个力的算术和，而是等于以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线所表示的力。

03常见约束类型及其约束力特点如柔索约束、光滑面约束、铰链约束、固定端约束等。01约束的概念对物体运动的限制称为约束。02约束力的概念约束对物体的作用力称为约束力。约束与约束力

对研究对象进行受力分析，是求解力学问题的基础。受力分析的概念首先确定研究对象，然后分析研究对象所受的主动力和约束力，最后按照力的作用点、方向和作用线将力画在受力图上。受力图的绘制方法在受力分析时，要注意区分内力和外力，不要漏掉或重复画出某些力。同时，要正确理解和应用静力学公理和定理，以便正确地进行受力分析和绘制受力图。注意事项受力分析与受力图

材料力学基础03

应力是单位面积上的内力，应变是单位长度的变形。应力与应变弹性与塑性强度与刚度弹性是材料在去除外力后能恢复原状的性质，塑性是材料在外力作用下发生永久变形的性质。强度是材料抵抗破坏的能力，刚度是材料抵抗变形的能力。030201材料力学基本概念

拉伸与压缩拉伸应力与应变拉伸时，材料受到拉应力的作用，产生拉伸应变。压缩应力与应变压缩时，材料受到压应力的作用，产生压缩应变。拉伸与压缩的强度条件为保证材料在拉伸或压缩时不发生破坏，需满足一定的强度条件。

挤压应力与应变挤压时，材料受到挤压力的作用，产生挤压应变。剪切与挤压的强度条件为保证材料在剪切或挤压时不发生破坏，需满足一定的强度条件。剪切应力与应变剪切时，材料受到剪应力的作用，产生剪切应变。剪切与挤压

123扭转时，材料受到扭矩的作用，产生扭转应变。扭转应力与应变弯曲时，材料受到弯矩的作用，产生弯曲应变。弯曲应力与应变为保证材料在扭转或弯曲时不发生破坏，需满足一定的强度条件。扭转与弯曲的强度条件扭转与弯曲

运动学基础04

描述点在空间中的位置，由原点到该点的矢量表示。位置矢量点运动的快慢和方向，是位移对时间的一阶导数。速度点由初位置到末位置的位置矢量变化。位移点速度变化的快慢和方向，是速度对时间的一阶导数。加速度点的运动学

刚体上任意两点连线始终保持平行且长度不变的运动。平动刚体绕固定直线（轴线）作转动，各点轨迹为圆柱面。定轴转动刚体上各点都在平行于某一固定平面的平面内运动。平面运动刚体的基本运动点相对于定参考系的运动。绝对运动动点相对于动参考系的运动。相对运动动参考系相对于定参考系的运动。牵连运动动点的绝对速度等于其相对速度与牵连速度的矢量和。速度合成定理点的合成运动

刚体上任意一点与某一固定平面的距离始终保持不变的运动。基点：刚体上选定的一个固定点，其运动代表刚体的平动。平面运动可分解为随基点的平动和绕基点的转动。平面图形在其所在平面内作平面运动时，其上各点的速度分布规律可用速度投影定理和速度瞬心概念来描述。刚体的平面运动

动力学基础05

描述了质点所受合外力与其加速度之间的关系，是质点动力学的基础方程。根据牛顿第二定律，可以建立质点的运动微分方程，用于求解质点的运动轨迹和速度等信息。质点动力学基本方程质点的运动微