1、上海交通大學理論力學緒論1朱 本 華 簡 介 上海交通大學副教授，1978年畢業于上海交通大學船舶制造系，1985年結業于同濟大學固體力學助教班。現任 工程力學系 副系主任 力學博士后流動站主管學術兼職 中國力學學會科普工作委員會常委 華東基礎力學與工程應用協會常務理事主講課程 一、理論力學 二、高等動力學 三、分析動力學 曾獲全國優秀力學教師、99 年寶鋼教學基金優秀教師獎、上海交通大學吳紹麟、春蘭優秀教師獎、教學成果獎等十多項獎勵。上海交通大學理論力學緒論理論力學CAI版權所有, 2003(c) 上海交通大學工程力學系2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論32022年6月20日上海交

2、通大學理論力學緒論4航天器的對接航天器的對接2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論5神舟一號飛船太陽能帆板的展開神舟一號飛船太陽能帆板的展開2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論62022年6月20日上海交通大學理論力學緒論72022年6月20日上海交通大學理論力學緒論8陸家嘴金融區陸家嘴金融區2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論92022年6月20日上海交通大學理論力學緒論102022年6月20日上海交通大學理論力學緒論112022年6月20日上海交通大學理論力學緒論122022年6月20日上海交通大學理論力學緒論132022年6月20日上海交通大學理論力學緒論14202

3、2年6月20日上海交通大學理論力學緒論152022年6月20日上海交通大學理論力學緒論16盧浦大橋盧浦大橋2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論17美國的Tacoma 大橋，中央跨距853米。在19m/s的小風下整體塌毀。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論182022年6月20日上海交通大學理論力學緒論19高速列車2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論202022年6月20日上海交通大學理論力學緒論212022年6月20日上海交通大學理論力學緒論222022年6月20日上海交通大學理論力學緒論23 2020世紀，也產生了在許多其他基礎學科指導世紀，也產生了在許多其他基礎學

4、科指導下形成的高技術，如半導體，電子計算機，核工下形成的高技術，如半導體，電子計算機，核工程等。表面上，與力學搭不上鉤的高技術，也總程等。表面上，與力學搭不上鉤的高技術，也總是碰到力學難題在卡脖子電子計算機，小型微是碰到力學難題在卡脖子電子計算機，小型微型化是它的一個重要趨向，但是當計算機芯片愈型化是它的一個重要趨向，但是當計算機芯片愈來愈小時，體積內的存儲器數以百萬計，這就產來愈小時，體積內的存儲器數以百萬計，這就產生了由于電流生熱而導致的熱應力的力學問題往生了由于電流生熱而導致的熱應力的力學問題往往使器件損壞。在通訊中有架設通訊網絡以及高往使器件損壞。在通訊中有架設通訊網絡以及高性能天線的

5、力學問題，設計與生產光盤與硬盤等性能天線的力學問題，設計與生產光盤與硬盤等存儲設備中，需要有高精密定位等等。存儲設備中，需要有高精密定位等等。 2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論242022年6月20日上海交通大學理論力學緒論252022年6月20日上海交通大學理論力學緒論26計算機硬盤驅動器2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論272022年6月20日上海交通大學理論力學緒論28 力學是自然科學中精確化最早的學科。力學發展中最早與數學建立起密不可分的聯系。歷史上最偉大的力學家，也同時是偉大的數學家。將實際問題經過模式化轉化為數學問題求解再回到實際，所形成的方法論，深深地影響著

6、整個自然科學，它的要點是給定系統發展所必須遵從的規律及初始狀態，去追蹤系統的發展。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論29 古希臘阿基米德(公元前287212)著的論比重就奠定了靜力學基礎。 波蘭的哥白尼(14731543)創立宇宙“日心說”。 德國的開普勒(15711630)提出行星運動三定律。 意大利的伽利略(15641642)自由落體規律、慣性定律及加速度的概念。 2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論30 英國偉大科學家牛頓(16431727)在1687年版的自然哲學的數學原理一書中提出了制約物質宏觀機械運動的基本規律，即萬有引力定律和動力學基本定律。奠定了牛頓力學的基礎

7、。 2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論31 瑞士的伯努利(16671748)虛位移原理。 瑞士的歐拉(17071783)著出力學用微分方程研究。 法國達朗伯(17171785)名著動力學專論達朗伯原理。 法國拉格朗日(17361813)提出第二類拉格朗日方程。 2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論32機械運動：機械運動： 是物體在空間的位置隨時間的變化。 理論力學：理論力學： 是研究物體機械運動一般規律的一門學科。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論331. 理論力學是一門理論性較強的技術基礎課理論力學是一門理論性較強的技術基礎課2. 2. 理論力學是很多專業課程的重

8、要基礎理論力學是很多專業課程的重要基礎 例如：材料力學、機械原理、結構力學、流體力學 、機械振動等一系列后續課程的重要基礎。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論34力學模型 實際工程問題的合理抽象與簡化;實際工程對象的合理抽象與簡化。質點、質點系、剛體、剛體系。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論35研研 究飛究飛機的運動機的運動軌跡時，軌跡時，飛機可視飛機可視為質點。為質點。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論36研究衛星運動軌道時研究衛星運動軌道時, ,衛星可視為質點；但研究衛星衛星可視為質點；但研究衛星姿態控制時，則視為剛體。姿態控制時，則視為剛體。2022年6月20日上海交通大學理論力學緒論37理論力學的研究方法理論力學的研究方法 是從實踐出發，經過抽象化、綜合、歸納、建立公理，