簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多機(jī)動(dòng)飛機(jī)實(shí)用空氣動(dòng)力學(xué)-[蘇]h·m·雷先科79精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：物理電子工程學(xué)院熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理課程教學(xué)大綱物理電子工程學(xué)院熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理課程教學(xué)大綱課程編號(hào)04110184課程性質(zhì)專業(yè)方向課先修課程高等數(shù)學(xué)概率論普通物理（包括力、熱、光、電、及原子物理）總學(xué)時(shí)數(shù)72學(xué)時(shí)適合專業(yè)物理學(xué)；應(yīng)用物理（一）課程教學(xué)目標(biāo)（一）課程教學(xué)目標(biāo)熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)是研究熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及熱運(yùn)動(dòng)對(duì)物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響的科學(xué)。它是理論物理學(xué)主要基礎(chǔ)學(xué)科之一。熱力學(xué)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀理論，是觀測(cè)實(shí)驗(yàn)的分析、總結(jié)；統(tǒng)計(jì)物理學(xué)是熱運(yùn)動(dòng)的微觀理論。統(tǒng)計(jì)物理從基本假設(shè)等幾率原理出發(fā)，通過(guò)數(shù)學(xué)分析，邏輯推理，得到整個(gè)統(tǒng)計(jì)物理。它的正確性由它的種種推論都與客觀實(shí)際相結(jié)合得以肯定。熱統(tǒng)是物理學(xué)基礎(chǔ)課程和理論基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)合格中學(xué)教師必不可少的。要求學(xué)生掌握熱統(tǒng)的基本概念、掌握基本定理、定律、基本公式、基本熱力學(xué)量及它們相互推導(dǎo)。學(xué)會(huì)用熱統(tǒng)理論解決具體問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)力思考能力和創(chuàng)造能力。以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的社會(huì)教育事業(yè)的需要。（二）課程的目的與任務(wù)本課程是高等師范院校本科物理專業(yè)的一門(mén)理論物理課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生初步掌握與熱現(xiàn)象有關(guān)的物質(zhì)宏觀物理性質(zhì)的唯象理論和統(tǒng)計(jì)理論，并對(duì)二者的特點(diǎn)與聯(lián)系有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)。本課程的作用是使學(xué)生掌握熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的基本原理和處理具體問(wèn)題的一些重要方法，并初步具有用這些方法解決較簡(jiǎn)三單元系的相變888四多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡888五六近獨(dú)立粒子的最概然分布101010七玻意耳茲曼統(tǒng)計(jì)101010八玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)666九系統(tǒng)理論866十漲落理論222五）大綱內(nèi)容第一章熱力學(xué)的基本定律（12學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目的和教學(xué)基本要求

簡(jiǎn)介：目錄序言歡迎辭第一篇首義第一章擦槍走火的第一槍第二章長(zhǎng)反骨的年輕人又挑戰(zhàn)端第三章北歐海盜再下一城第二篇內(nèi)戰(zhàn)第四章夢(mèng)幻金三角第五章王子的革命第六章孤島政變第七章情系玫瑰山谷第八章波粒之亂第三篇立憲第九章上帝之鞭和上帝之手第十章一個(gè)人的戰(zhàn)爭(zhēng)第十一章確定性的終結(jié)第十二章波粒共和第十三章月亮和骰子第十四章板塊漂移第十五章原子不是原子第十六章羅馬軍團(tuán)第十七章盜火者

簡(jiǎn)介：土力學(xué)課后習(xí)題詳解土力學(xué)課后習(xí)題詳解作者段成龍作者段成龍2012年8月210046，NANJING，PRC目錄目錄第一章土的物理性質(zhì)和工程分類(lèi)1第二章土的滲透性5第三章地基中的應(yīng)力計(jì)算7第三章土的壓縮性與基礎(chǔ)的沉降計(jì)算11第四章土的抗剪強(qiáng)度17本章重難點(diǎn)提要17本章習(xí)題17第六章土壓力23本章重難點(diǎn)提要23本章習(xí)題24專題土壓力理論在基坑工程中的應(yīng)用34第七章土坡穩(wěn)定分析40本章習(xí)題40各類(lèi)計(jì)算方法總結(jié)47第八章地基承載力48

簡(jiǎn)介：專業(yè)課復(fù)習(xí)資料（最新版）專業(yè)課復(fù)習(xí)資料（最新版）封面A小于該溫度下的飽和蒸汽壓BSP大于該溫度下的飽和蒸汽壓SPC等于該溫度下的飽和蒸汽壓SPD以上說(shuō)法都不對(duì)4GIBBS函數(shù)變化與PVT關(guān)系為IGXLNGTPGRTP，則XG的狀態(tài)應(yīng)該為（C）AT和P下純理想氣體BT和零壓下的純理想氣體CT和單位壓力下的純理想氣體D以上說(shuō)法都不對(duì)5一定T、P的二元等物質(zhì)量的混合物，其組分逸度系數(shù)分別為011E，022E，已知M1LNLNNIIIY∑，則混合物的逸度系數(shù)M為（B）。A22010EE；BE20201；C22010EE；DE202016下列偏導(dǎo)數(shù)中，偏摩爾量IM的正確表達(dá)是（A）AJIITPNNMN；BJIITNVNNMN；CJIINSNVNNMN；DJIINSPNNMN7氣液平衡計(jì)算關(guān)系式SLSSEXPDIPIIIIIIIPVPYXPPRTΓ∫，I12N，當(dāng)氣體為理想氣體，液相為非理想溶液時(shí)，上式可簡(jiǎn)化為（D）。ALSSEXPIIIIIIIVPYXPPRTΓBSSIIIIIIPYXPΓCSIIIPYXPDSIIIIPYXPΓ8某流體在穩(wěn)流裝置內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)不可逆絕熱過(guò)程，所產(chǎn)生的功為24KJ，試問(wèn)流體的熵變（B）。A小于零B大于零C等于零D說(shuō)不清楚9穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量累積為零，熵的累積則（D）。A大于零；B不確定；C小于零D等于零10容器中開(kāi)始有物質(zhì)的量為0NMOL的水蒸氣，當(dāng)按反應(yīng)2221HOHO2分解

簡(jiǎn)介：1第1616講力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新非選擇題非選擇題共6464分16分下面各圖均是用游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)的示意圖圖甲為50分度游標(biāo)卡尺圖乙為20分度游標(biāo)卡尺圖丙為10分度游標(biāo)卡尺它們的讀數(shù)分別為。26分如圖甲、乙、丙是螺旋測(cè)微器的三種刻度其讀數(shù)分別為MM、MM、MM。甲乙丙36分在測(cè)定滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示進(jìn)行如下操作首先用天平測(cè)出滑塊的質(zhì)量M300G將紙帶與滑塊拴接在一起穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器拴接在滑塊另一端的輕繩跨過(guò)定滑輪連接兩個(gè)質(zhì)量均為M100G的鉤碼在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)始終讓輕繩與水平桌面平行。接通電源由靜止釋放滑3A使H測(cè)得更準(zhǔn)確B使重錘1下落的時(shí)間長(zhǎng)一些C使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等3滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差?，F(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差可以怎么做4使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為M0。用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量表示G得G。56分某同學(xué)利用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是否守恒。在圓弧槽軌道的末端安裝一個(gè)光電門(mén)B圓弧槽末端水平。地面上鋪有白紙白紙上鋪有復(fù)寫(xiě)紙讓小球從圓弧槽上固定位置A點(diǎn)由靜止釋放通過(guò)光電門(mén)后落在地面的復(fù)寫(xiě)紙上在白紙上留下打擊印。重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)得小球通過(guò)光電門(mén)B的平均時(shí)間為ΔT250MS。當(dāng)?shù)刂亓铀俣菺98MS21用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑如圖乙所示則小球直徑為DMM由此可知小球通過(guò)光電門(mén)的速度VBMS。2實(shí)驗(yàn)測(cè)得軌道末端離地面的高度H0441M小球的平均落點(diǎn)P到軌道末端正下方O點(diǎn)的距離X0591M則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得小球平拋的初速度V0MS。

簡(jiǎn)介：19902010年中科院中科院量子力學(xué)考研真題量子力學(xué)考研真題及答案詳解答案詳解中國(guó)科學(xué)院－中國(guó)科技大學(xué)中國(guó)科學(xué)院－中國(guó)科技大學(xué)1990年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)試卷年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)試卷試題名稱量子力學(xué)（實(shí)驗(yàn)型）試題名稱量子力學(xué)（實(shí)驗(yàn)型）分。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)指出當(dāng)光照射到金屬上，說(shuō)明共五道大題，無(wú)選擇題，計(jì)分在題尾標(biāo)出，滿分100一、1A只有當(dāng)光頻率大于一定值0時(shí)，才有光電子發(fā)射出；B光電子的能量只與光的頻率有關(guān)，而與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；C只要光的頻率大于0，光子立即產(chǎn)生。試述A經(jīng)典理論為何不能解釋上述現(xiàn)象，或者說(shuō)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與經(jīng)典理論矛盾何斯坦假說(shuō)正確解釋上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在B用愛(ài)因2電子是微觀粒子，為什么在陰極射線實(shí)驗(yàn)中，電子運(yùn)動(dòng)軌跡可用牛頓定律描述31和2為體系本征態(tài)，任一態(tài)為CC1122。如果01，試問(wèn)A如1和2是經(jīng)典波，在態(tài)中1和2態(tài)的幾率如何表示B如1和2是幾率波，在態(tài)中1和2態(tài)的幾率如何表示4如何知道電子存在自旋222122PHMM二、一維諧振子的哈密頓量X，基態(tài)波函數(shù)222XMXE。設(shè)振子處于基態(tài)。（1997年（實(shí)驗(yàn)型Ⅰ）第五題）1求X和P；2寫(xiě)出本征能量E，并說(shuō)明它反映微觀粒子什么特征3一維諧振子的維里定理是，試?yán)眠@個(gè)定理證明TV2XP，其中2222XXXP。三、精確到微擾論的一級(jí)近似，試計(jì)算由于不把原子核當(dāng)作點(diǎn)電荷，而作為是半徑為PPR，均勻帶電荷ZE的球體所引起的類(lèi)氫原子基態(tài)能量的修正。已知球內(nèi)靜電勢(shì)223，類(lèi)氫原子基態(tài)波函數(shù)3Z22ZERRRR，球外電勢(shì)為ZER13ZRASAEA玻爾半徑。用為四、JLS寫(xiě)出LSJS的表達(dá)式。對(duì)于12212LS，計(jì)算確定（2）中和間夾角的可能值，并畫(huà)出和的矢量模型圖。證明虛的可能值。LS3LSLSJ五、求在一維常虛勢(shì)場(chǎng)IVVE中運(yùn)動(dòng)粒子的波函數(shù)，計(jì)算幾率流密度，并勢(shì)代表粒子的吸收，用V表示）。求吸收系數(shù)（試題名稱1990量子力學(xué)（實(shí)驗(yàn)型）第1頁(yè)共1頁(yè)3

簡(jiǎn)介：222211SWDDE21RWSWSERDRE31SRWDNSN1SVVSVEVVVE1SVVVVESSSMDV1WPSSSWSWMDVDWSMWM100WSSWMWMWD1SWSWMMMDW1SDMV1SWDDE2WRVVSV100SRWDSESRWDSE1111SWSWDWDWRMRGGGVEE1SWSWDWRDRE1RWSWSERDRE3VVNV100ENNEENWRVVSV100SWDE1SVDNN231SVSD2703221913GCM310WGCM2506RSR1SV270SDW322191G3CM310WGCMSVSVVVVEVEWSMM100011SWSW11DWDW111SWDWDW11VEVEVE1DWMWMWM1000S4SSSWMDV121527SSSMVD45724527VSVVV22745VSVEV0601295121581WWWMV3827WRVVSV10029641799RG10180KN3M5SVWSATMVRGV1215277210206KN3M612154572SSWMVRGGV10106KN3M121572SDDMRGGV10169KN3MSATRRDRR25268320ER100RS268SD320WWRVVSV100100WVVVWSMWM100WWSVMVWSVMVWSVMWSSSWMDVSSSWMDV∴VWSSWVDVWVSSVDVWVSSSSSVDVWEDWVVQ268032086∴126811086SWDWRGE10321019KN3M26177G3CM9826704610943ERD3177GCMW98267SDMIN0461EMAX0943E11SWDWE26710098117706562323200WWVWVVVVVWVWVVVVVVV68WSMM10000SW∴VWVWVWVWSDWDWS268

簡(jiǎn)介：第一章習(xí)題解答,32,,13水的密度Ρ1000KG/M3，Μ0599103PAS，求運(yùn)動(dòng)粘度Ν。,解,1720oC的空氣在直徑為25CM的管中流動(dòng)，距管壁上1MM處的空氣速度為3CM/S。求作用于單位長(zhǎng)度管壁上的粘性切力為多少,解T20oC時(shí)，Μ00183103PAS,空氣層厚度很?。?MM），速度可認(rèn)為是線性分布,19一圓錐體繞其鉛直中心軸等速旋轉(zhuǎn)，錐體與固定壁間的距離Δ1MM，全部為潤(rùn)滑油（Μ01PAS）充滿。當(dāng)旋轉(zhuǎn)角速度Ω16RAD/S，錐體底部半徑R03M，高H05M時(shí)，求作用于圓錐的阻力矩。,又NF?R，，,流體力學(xué),,33,Ω,Δ,H,2R,解錐體與固定壁間距離很小，速度不大，故考慮潤(rùn)滑油流速分布為線性。,流體力學(xué),,34,113水暖系統(tǒng)為防止水溫升高時(shí)體積膨脹將水管脹裂，在系統(tǒng)頂部設(shè)膨脹水箱，若系統(tǒng)內(nèi)水的總體積V8M3，加溫前后溫差為50oC，水的體膨脹系數(shù)為000051/oC，求膨脹水箱的最小容積。,解由,第二章習(xí)題解答,45,,229有一容器上部盛油H11M，Ρ1800KG/M3，下部盛水H22M，側(cè)壁傾角Θ60o。求容器壁上單寬靜水壓力及作用位置。,解,由力矩平衡,流體力學(xué),,46,,F,27測(cè)壓管中水銀柱差ΔH100MM，在水深H25M處安裝測(cè)壓表M，求其讀數(shù)，并圖示測(cè)壓管水頭線的位置。,流體力學(xué),,47,解,即測(cè)壓表以上386M或液面以上38625136M。,,,H’,測(cè)壓管水頭線,230密封方形柱體容器中盛水,底部側(cè)面開(kāi)05M06M的矩形孔,水面絕對(duì)壓強(qiáng)P01177KPA,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)PA9807KPA,求作用于閘門(mén)的水靜壓力及作用點(diǎn)。,解,流體力學(xué),,48,即形心下方001M處，或液面下0803001111M處。,解1解析法,流體力學(xué),,49,由力矩平衡,2圖算法,232AB為矩形閘門(mén),A為閘門(mén)的轉(zhuǎn)軸,閘寬B2M,閘門(mén)質(zhì)量M2000KG,H11M,H22M,問(wèn)B端所施的鉛直力F為何值時(shí),才能將閘門(mén)打開(kāi)。,237圓柱體直徑D2M，長(zhǎng)L5M，放置于60°的斜面上，求水作用于圓柱體上的靜水總壓力大小及其作用方向。,流體力學(xué),,50,解,,,,,,,60°,P指向圓柱中心,作圖題1畫(huà)出圖中AB面上的靜壓強(qiáng)分布圖形。,流體力學(xué),,51,ΡGH1,ΡGH2,ΡGH3,PAΡGH1,PA,PAΡGH2,ΡGH1,ΡGHH2,ΡGH,ΡGH,ΡGHR,ΡGHH2,作圖題2繪出圖中各個(gè)曲面上的壓力體，并標(biāo)示出曲面所受的垂直分力的作用方向。,流體力學(xué),,52,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章習(xí)題解答,48,,39管段AB，DA02M，DB04M，高差H1M，PA70KPA，PB40KPA，VB1M/S。判斷水在管中的流動(dòng)方向并求損失。,解,對(duì)A，B列伯努利方程，得,所以水的流動(dòng)方向是A→B。,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,H,,,,49,解,流體力學(xué),,313水由噴嘴流出，D1125MM，D2100MM，D375MM，ΔH175MM。不計(jì)損失，求H，P，Q。,對(duì)11，22列伯努利方程,對(duì)33，44列能量方程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,H,ΔH,D3,D2,D1,P,,,,1,1,2,2,3,3,50,解,閥關(guān)時(shí)，由靜力學(xué)方程,流體力學(xué),,318閥關(guān)壓力表讀數(shù)時(shí)P49KPA,閥開(kāi)時(shí)P098KPA，管進(jìn)口到閘門(mén)總損失為1M，求管中平均流速V。,,,,,,,,,,,,,閥開(kāi)時(shí)，由伯努利方程,,,51,解,流體力學(xué),,328管末端噴嘴D10CM，D40CM，Q04M3/S，12個(gè)螺栓固定法蘭，不計(jì)質(zhì)量，求每個(gè)螺栓的受力。,列動(dòng)量方程,列能量方程,D,,每個(gè)螺栓受力,,,,,,,,,,,D,,F,52,流體力學(xué),,333水流垂直于紙面的寬度為12M，求它對(duì)建筑物的水平作用力。,列動(dòng)量方程,代入動(dòng)量方程得,方向向右,解,,,,,,15M,09M,06M,,,,列連續(xù)性方程,列能量方程,,F,第四章習(xí)題解答,26,,48油在管中V1M/S，L3M，D25MM，Ρ920KG/M3，水銀面高差H9CM。求流態(tài)、運(yùn)動(dòng)粘度Ν、若反向流動(dòng)如何,解,若反向流動(dòng)，Q不變，RE不變，Λ不變，HF不變，所以H不變，只是反向高差為9CM。,,,,,,,,,,,,,,H,,,,,,,,,,,L,,又,設(shè)為層流,成立,27,解,查圖為水力粗糙區(qū),流體力學(xué),,420環(huán)形斷面管道中水溫10℃，流量Q400L/MIN，當(dāng)量粗糙高度K015MM，D75MM，D100MM。求在管長(zhǎng)L300M管段上的沿程水頭損失。,查水溫得,28,解,列伯努利方程得,流體力學(xué),,423煙囪直徑D1M，煙氣流量為18000KG/H，煙氣密度Ρ07KG/M3，大氣密度ΡA129KG/M3，煙道Λ0035，要保證煙囪底部11斷面的負(fù)壓不小于100PA，煙囪的高度至少應(yīng)為多少,所以，煙囪的高度至少應(yīng)為21M。,,,,,,H,,,D,,,2,2,1,1,29,流體力學(xué),,424測(cè)定90o的彎頭的局部阻力系數(shù)Ζ。AB段管長(zhǎng)L10M，D50MM，Λ003。若AB兩斷面測(cè)壓管水頭差ΔH0629M，經(jīng)2分鐘流入水箱的水量為0329M3。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ΔH,A,B,解,,,30,流體力學(xué),,,紊流,層流,過(guò)渡區(qū),M17520,由于兩種流態(tài)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力特性存在很大的區(qū)別，對(duì)它們加以判別并分別討論是十分必要的。層流時(shí)，沿程水頭損失與平均流速成正比，而紊流時(shí)則與平均流速的175～20次方成正比。利用這一點(diǎn)來(lái)判別流態(tài)比用肉眼直接觀察更可靠、更科學(xué)。,第五章習(xí)題解答,26,,53水箱分A、B兩格，隔板上有薄壁孔口D125MM，B箱底部有D230MM圓柱形管嘴，管嘴長(zhǎng)L01M，H13M不變。分析出流恒定條件（H2不變），H2為多少水箱Q1多少,解,H1,其中,,,,,,,,,,,,,,,,,H2,Q1,Q2,A,B,要使出流恒定，則Q1Q2,26,515兩水池用虹吸管連通，水位差H2M，管長(zhǎng)L13M，L25M，L34M，直徑D200MM，H1M。Λ0026，Ζ110，Ζ215，Ζ310，求虹吸管流量，管中壓強(qiáng)最低點(diǎn)位置及其最大負(fù)壓值。,解,得,（1）對(duì)11，22列能量方程,,,,,,,,,,,L1,L2,L3,Ζ1,Ζ2,Ζ3,1M,H,1,1,2,2,,3,3,（2）對(duì)11，33列能量方程,26,516水泵抽水系統(tǒng)Q40L/S，Λ003，求吸水管及壓水管的S數(shù)，水泵所需水頭，繪制總水頭線。,解,26,,,,,Ζ13,17M,,,,,,,,,,,,,,Ζ202,Ζ302,Ζ405,L120D1025,L2260D202,,,,3M,,,,,,,,,,,,,,,,,,,H壓,H吸,Z,HP,總水頭線圖,,26,522管路Q06M3/S，Λ002，忽略局部損失，求A、D兩點(diǎn)間的水頭損失。,解,,,L4,L3,L2,L5,L1,A,D,B,C,習(xí)題73已知速度場(chǎng)為式中C為常數(shù)，求流場(chǎng)得渦量及渦線方程。,解1）,渦量場(chǎng)分量為,2）渦線方程為,由,即,流體力學(xué),,42,習(xí)題74求沿封閉曲線的速度環(huán)量。,其中A為常數(shù)。,解1）,因?yàn)?得,2）,流體力學(xué),,43,3）,因?yàn)槭瞧矫鎲?wèn)題，繞X，Y軸的渦量為0，則,流體力學(xué),,44,習(xí)題79沿傾斜平面均勻流下的薄液層，如圖。證明1流層內(nèi)的速度分布為2單位寬度上的流量為,解1）,X方向的速度與時(shí)間無(wú)關(guān)。質(zhì)量力的分量為,N－S方程變?yōu)?積分第二式，得,流體力學(xué),,45,液面上壓強(qiáng)為當(dāng)?shù)卮髿鈮篜A,代入得,因?yàn)镠＝CONST，所以由上式可知壓強(qiáng)P與X無(wú)關(guān)，即壓強(qiáng)的對(duì)X的偏導(dǎo)數(shù)為0。,所以第一式變?yōu)?代入邊界條件,得C1＝－B；C2＝0,積分得,流體力學(xué),,46,2）由,即,得,流體力學(xué),,47,

簡(jiǎn)介：第三章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震計(jì)算,31概述32單自由度體系的彈性地震反應(yīng)分析33單自由度體系的水平地震作用與反應(yīng)譜34多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析35多自由度彈性體系最大地震反應(yīng)與水平地震作用36豎向地震作用37結(jié)構(gòu)平扭耦合地震反應(yīng)與雙向水平地震影響38結(jié)構(gòu)非彈性地震反應(yīng)分析39結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算,§31概述,由地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、位移及結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度與加速度等,一、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),,由地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)位移,地面運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性自振周期，振型和阻尼,,1結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),2結(jié)構(gòu)地震位移反應(yīng),,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響因素,結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)就是指在地震作用下在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的彎矩、剪力、軸向力和位移等。,§31概述,能引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形等反應(yīng)的各種因素,二、地震作用,,作用分類(lèi),各種荷載如重力、風(fēng)載、土壓力等,,各種非荷載作用如溫度、基礎(chǔ)沉降、地震等,等效地震荷載,工程上，可將地震作用等效為某種形式的荷載作用,作用,直接作用,間接作用,結(jié)構(gòu)的地震作用地震時(shí)，由于地面運(yùn)動(dòng)使原來(lái)處于靜止的結(jié)構(gòu)受到動(dòng)力作用，產(chǎn)生受迫振動(dòng)，由于地面的強(qiáng)迫振動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的慣性力,地震作用的確定反應(yīng)譜理論和動(dòng)力理論,反應(yīng)譜理論將多個(gè)實(shí)測(cè)的地面振動(dòng)波分別代入單自由度反應(yīng)方程，計(jì)算出各自最大彈性地震反應(yīng)（加速度、速度、位移），從而得出結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)與該結(jié)構(gòu)自振周期的關(guān)系曲線，這個(gè)曲線就是反應(yīng)譜，在工程中應(yīng)用比較廣泛的是加速度反應(yīng)譜。由于反應(yīng)譜可計(jì)算出最大地震作用，然后按靜分析法計(jì)算地震反，所以仍屬于靜力法。但由于反應(yīng)批理論較真實(shí)地考慮了結(jié)構(gòu)振動(dòng)特點(diǎn)，計(jì)算簡(jiǎn)單實(shí)用，因此目前是各國(guó)建筑抗震規(guī)范中給出的一種主要抗震分析方法。,動(dòng)力理論是直接通過(guò)動(dòng)力方程采取逐步積分法求解出地震反應(yīng)與時(shí)間的關(guān)系曲線，這條曲線成為時(shí)程曲線，因此該方法又稱為時(shí)程分析法。時(shí)程分析法能更真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)隨時(shí)間變化的全過(guò)程，并可處理強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，因此已成為抗震分析的一種重要方法，但由于時(shí)程法只能使用特定的地震波，而且計(jì)算分析量大，因此目前我國(guó)規(guī)范仍主要采用反應(yīng)譜法進(jìn)行抗震分析。,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元理論的發(fā)展，利用大型有限元軟件如ANSYS,MSCMARC等對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震發(fā)應(yīng)分析和有限元仿真分析已開(kāi)始等到廣泛的應(yīng)用。,§31概述,1連續(xù)化描述（分布質(zhì)量）,三、結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖及體系自由度,,描述結(jié)構(gòu)質(zhì)量的兩種方法,采用集中質(zhì)量方法確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（步驟）,2集中化描述（集中質(zhì)量）,工程上常用,定出結(jié)構(gòu)質(zhì)量集中位置（質(zhì)心）,將區(qū)域主要質(zhì)量集中在質(zhì)心；將次要質(zhì)量合并到相鄰主要質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)上去,,,集中化描述舉例,A、水塔建筑,,主要質(zhì)量水箱部分次要質(zhì)量塔柱部分,水箱全部質(zhì)量部分塔柱質(zhì)量,集中到水箱質(zhì)心,單質(zhì)點(diǎn)體系,,,B、廠房（大型鋼筋混凝土屋面板）,,主要質(zhì)量屋面部分,廠房各跨質(zhì)量,集中到各跨屋蓋標(biāo)高處,,,集中化描述舉例,C、多、高層建筑,,主要質(zhì)量樓蓋部分,多質(zhì)點(diǎn)體系,,D、煙囪,,結(jié)構(gòu)無(wú)主要質(zhì)量部分,結(jié)構(gòu)分成若干區(qū)域,集中到各區(qū)域質(zhì)心,,,,多質(zhì)點(diǎn)體系,,§32單自由度彈性體系的地震反應(yīng),一、運(yùn)動(dòng)方程,,,地面水平運(yùn)動(dòng)的位移,質(zhì)點(diǎn)相對(duì)地面的水平位移,質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)位移,相應(yīng)的絕對(duì)加速度,,,,,慣性力I為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量M與絕對(duì)加速度的乘積,彈性恢復(fù)力S是使質(zhì)點(diǎn)從振動(dòng)位置恢復(fù)到平衡位置的一種力，它的大小與質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移成正比,阻尼力D是一種使結(jié)構(gòu)振動(dòng)不斷衰減的力，即結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過(guò)程中，由于材料的內(nèi)摩擦、構(gòu)件連接處的摩擦、地基土的內(nèi)摩擦以及周?chē)橘|(zhì)對(duì)振動(dòng)的阻力等，使得結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量受到損耗而導(dǎo)致其振幅逐漸衰減的一種力。阻尼力有集中不同的理論，目前應(yīng)用最廣泛的是所謂的粘滯阻溺理論，它假定阻尼力的大小與質(zhì)點(diǎn)的速度成正比,,,,根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，物體在運(yùn)動(dòng)中的任意瞬時(shí)，作用在物體上的外力與慣性力互相平衡,,,,力的平衡條件,,令,,二、運(yùn)動(dòng)方程的解,1方程的齊次解自由振動(dòng),齊次方程,自由振動(dòng)在沒(méi)有外界激勵(lì)的情況下結(jié)構(gòu)體系的運(yùn)動(dòng),,為共軛復(fù)數(shù),，,（2）若,方程的解,,特征方程,,特征根,,（4）若，、為負(fù)實(shí)數(shù),（3）若,，,、,物體從開(kāi)始的最大位移處緩慢地逼近平衡位置，完全不可能再作往復(fù)振動(dòng)過(guò)阻尼狀態(tài),物體從開(kāi)始的最大位移處快速逼近平衡位置臨界阻尼狀態(tài),體系產(chǎn)生振動(dòng)欠阻尼狀態(tài),其中,圖各種阻尼下單自由度體系的自由振動(dòng),當(dāng),臨界阻尼系數(shù),臨界阻尼比（簡(jiǎn)稱阻尼比）,（1）若,,,體系產(chǎn)生振動(dòng)無(wú)阻尼狀態(tài),,任何一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)阻尼增加到一定程度時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)是非周期性的，物體振動(dòng)連一次都不能完成，只是慢慢地回到平衡位置就停止了。當(dāng)阻力使振動(dòng)物體剛能不作周期性振動(dòng)而又能最快地回到平衡位置的情況，稱為“臨界阻尼”，或中肯阻尼狀態(tài)。如果阻尼再增大，系統(tǒng)則需要很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到平衡位置，這樣的運(yùn)動(dòng)叫過(guò)阻尼狀態(tài)，系統(tǒng)如果所受的阻尼力較小，則要振動(dòng)很多次，而振幅則在逐漸減小，最后才能達(dá)到平衡位置，這叫做“欠阻尼”狀態(tài)。,所謂“欠”阻尼，說(shuō)明阻尼不夠大，因此這個(gè)阻尼并不足以阻止振動(dòng)越過(guò)平衡位置。此時(shí)系統(tǒng)將做振幅逐漸減小的周期性阻尼振動(dòng)。系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)被不斷阻礙，所以振幅減衰，并且振動(dòng)周期也是越來(lái)越長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后，振動(dòng)停止。此時(shí)的振動(dòng)方程是正弦函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的積。振動(dòng)曲線如圖所示。,,欠阻尼,,圖所,所謂“過(guò)”阻尼，說(shuō)明阻尼太大，振動(dòng)根本無(wú)法越過(guò)平衡位置，只能以非周期運(yùn)動(dòng)形式緩慢地向平衡位置移動(dòng)。為什么又要“緩慢地”是因?yàn)樽枘徇^(guò)大，所以這阻礙了振動(dòng)向平衡位置的移動(dòng)，導(dǎo)致這種阻尼振動(dòng)的停止也很緩慢。此時(shí)已經(jīng)沒(méi)有振幅、周期一說(shuō)了。這種振動(dòng)的方程是雙曲正弦函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的積。振動(dòng)曲線如圖所示。,過(guò)阻尼,臨界阻尼,欠阻尼、過(guò)阻尼使振動(dòng)回到平衡位置所需時(shí)間都較長(zhǎng)，那怎樣使所需時(shí)間最短呢當(dāng)阻尼取一個(gè)特定的值的時(shí)候，振動(dòng)會(huì)很快地靠近平衡位置，但又不越過(guò)平衡位置。這種振動(dòng)的振動(dòng)曲線似乎和過(guò)阻尼很像，但它們的振動(dòng)方程完全不一樣。過(guò)阻尼的振動(dòng)方程是雙曲正弦函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的積，而臨界阻尼的振動(dòng)方程是正比例函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的積。三種阻尼振動(dòng)中，以臨界阻尼回到平衡位置所需時(shí)間最短。其阻尼大小小于過(guò)阻尼，而大于欠阻尼。所以，在各種需要盡快停止振動(dòng)的地方，都盡力地調(diào)節(jié)其振動(dòng)的頻率、阻尼大小，使其達(dá)到臨界阻尼狀態(tài)，最大程度地消除振動(dòng)的影響。,初始條件,,初始速度,則,體系自由振動(dòng)位移時(shí)程,,初始位移,當(dāng)（無(wú)阻尼）,,固有頻率，體系的圓頻率，質(zhì)點(diǎn)在2Π時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)次數(shù),固有周期,無(wú)阻尼單自由度體系自由振動(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng),自振的振幅將不斷衰減，直至消失,有阻尼體系,,無(wú)阻尼體系自由振動(dòng)時(shí)的振幅不變，而有阻尼體系自由振動(dòng)的曲線則是一條逐漸衰減的波動(dòng)曲線，即振幅隨時(shí)間的增加而減小，并且體系的阻尼越大，其振幅的衰減就越快。,嚴(yán)格地說(shuō)，有阻尼單自由度體系的自由振動(dòng)不具有周期性，因?yàn)轶w系在自由振動(dòng)過(guò)程中其振幅不斷衰減。但由于體系的運(yùn)動(dòng)是往復(fù)的，指點(diǎn)每振動(dòng)一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間間隔是相等的，因此就把這個(gè)時(shí)間間隔稱為有阻尼體系的周期,,,有阻尼時(shí)的自振頻率小于無(wú)阻尼時(shí)的自振頻率，這說(shuō)明由于阻尼的存在，將使結(jié)構(gòu)的自振頻率減小，周期增大。,在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，阻尼比的數(shù)值一般都很小，其值大約在之間。因此有阻尼頻率與無(wú)阻尼頻率相差不大，在實(shí)際計(jì)算中可以近似地取,,,,例題31,已知一水塔結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為單自由度體系（見(jiàn)圖）。,，,求該結(jié)構(gòu)的自振周期。,解直接由式,并采用國(guó)際單位可得,3方程的特解II瞬時(shí)沖量,,,沖量等于動(dòng)量的增量,,,自由振動(dòng),,,,,,求解方法,將地面運(yùn)動(dòng)分解為很多個(gè)脈沖運(yùn)動(dòng),時(shí)刻的地面運(yùn)動(dòng)脈沖,,4方程的特解III一般強(qiáng)迫振動(dòng),,,引起的體系反應(yīng)為,,疊加體系在T時(shí)刻的地震反應(yīng)為,方程通解（單自由度體系）,體系地震反應(yīng)（通解）自由振動(dòng)（齊次解）強(qiáng)迫振動(dòng)（特解）,初位移、初速度引起迅速衰減，可不考慮,地面運(yùn)動(dòng)引起,地面運(yùn)動(dòng)脈沖引起的單自由度體系反應(yīng),杜哈密積分,,,在實(shí)際計(jì)算中可以近似地取,,,,通解,§33單自由度體系的水平地震作用與反應(yīng)譜,,,,反應(yīng)譜是指單自由度體系最大地震反應(yīng)與體系自振周期的關(guān)系曲線，根據(jù)反應(yīng)量的不同，又分為位移反應(yīng)譜、速度反應(yīng)譜和加速度反應(yīng)譜。由于結(jié)構(gòu)所有的地震作用（即質(zhì)點(diǎn)上的慣性力）與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度直接相關(guān)，因此工程抗震領(lǐng)域，常采用加速度反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用。,一、水平地震作用的定義,地震作用就是地震時(shí)結(jié)構(gòu)上受到的慣性力,,,,在地震作用下，質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的相對(duì)位移將與該時(shí)刻的瞬時(shí)慣性力成正比。因此可以認(rèn)為這一相對(duì)位移是在慣性力的作用下引起的，雖然慣性力并不是真實(shí)作用于質(zhì)點(diǎn)上的力，但慣性力對(duì)結(jié)構(gòu)的作用和地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用效果相當(dāng)，所以可以認(rèn)為是一種反映地震影響效果的等效力，利用它的最大值來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算，就可以使抗震設(shè)計(jì)這一動(dòng)力計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為相當(dāng)于靜力荷載作用下的靜力計(jì)算問(wèn)題。,,上式等號(hào)右邊的阻尼項(xiàng)相對(duì)于彈性恢復(fù)力來(lái)說(shuō)是非常的小，可以忽略,,,,,,質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)加速度,,,,,由于地面運(yùn)動(dòng)的加速度是隨時(shí)間而變化的，故為了求得結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過(guò)程中所經(jīng)受的最大地震作用，以便用一進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，必須計(jì)算出質(zhì)點(diǎn)的最大絕對(duì)加速度，即,,由上式可知，質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)最大加速度取決于地震時(shí)的地面運(yùn)動(dòng)加速度，結(jié)構(gòu)的自振頻率或自振周期以及結(jié)構(gòu)的阻尼比。然而，由于地面水平運(yùn)動(dòng)的加速度極不規(guī)則，無(wú)法用簡(jiǎn)單的解析式來(lái)計(jì)算，故在計(jì)算時(shí)，一般采用數(shù)值積分法。,,,,,,二、地震反應(yīng)譜,根據(jù)上式，若給定地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度讀記錄和體系的阻尼比，則可以計(jì)算出質(zhì)點(diǎn)的最大加速度反應(yīng)與自振周期的關(guān)系曲線，對(duì)于不同的阻尼比可以得到不同的曲線。圖36是根據(jù)1940年埃爾森特羅ELCENTRO地震時(shí)地面加速度記錄繪制的加速度反應(yīng)譜曲線。（TAFT波和天津?qū)幒拥卣鸩ǎ?,,,圖361940年埃爾森特羅ELCENTRO地震波加速度反應(yīng)譜曲線,,由圖埃爾森特羅ELCENTRO地震波加速度反應(yīng)譜曲線可知加速度反應(yīng)譜曲線有下列特點(diǎn)①加速度反應(yīng)譜曲線為一多峰點(diǎn)曲線；②當(dāng)阻尼比等于零時(shí)，加速度反應(yīng)譜的譜值最大，峰點(diǎn)越突出，即便是不大的阻尼比也能使峰點(diǎn)下降很多，并且譜值隨阻尼比的增大而減?。虎郛?dāng)結(jié)構(gòu)的周期較小時(shí)，隨著周期的增大其譜值急劇增大，但至峰點(diǎn)后，則隨著周期的增大其反應(yīng)逐漸減小，而且逐漸平緩。,根據(jù)反應(yīng)譜曲線，對(duì)于任何一個(gè)自由度彈性體系，如果已知其自振周期和結(jié)構(gòu)的阻尼比就可以從曲線中查得該體系在特定地震記錄下的最大加速度SA。SA與質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量的乘積即為水平地震作用下的絕對(duì)最大值，即,,,三、標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜,為了便于應(yīng)用，在上式中引入能反應(yīng)地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)弱的地面運(yùn)動(dòng)最大加速度，并將其改寫(xiě)為下列形式,,,,（1）地震系數(shù),可知地震系數(shù)K為,,它表示地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度與重力加速度之比。一般地，地面運(yùn)動(dòng)加速度越大，則地震烈度越大，所以地震系數(shù)與地震烈度之間存在著意定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如表31所示。需要注意的是，地震烈度的大小取決于地面運(yùn)動(dòng)最大加速度，而且還與地震的持續(xù)時(shí)間和地震波的頻譜特性等有關(guān)。,表31地震系數(shù)K與地震烈度的關(guān)系,（2）動(dòng)力系數(shù)同樣，由（331）可知?jiǎng)恿ο禂?shù)為,,,它是單質(zhì)點(diǎn)最大絕對(duì)加速與地面加速度的比值，表示由于動(dòng)力效應(yīng)，質(zhì)點(diǎn)的最大絕對(duì)加速度比地面最大加速度放大多少倍。因?yàn)楫?dāng)增大或減小時(shí)，相應(yīng)隨之增大或減小，因此值與地震烈度無(wú)關(guān)，這就可以利用所有不同烈度的地震記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。,,,,這樣就得到了與的關(guān)系曲線，稱為譜曲線，它實(shí)際上就是相對(duì)于地面最大加速度的加速度反應(yīng)譜，兩者形狀上完全一樣。,,,,根據(jù)不同的地面運(yùn)動(dòng)記錄的統(tǒng)計(jì)分析可以看出，場(chǎng)地土的特點(diǎn)、震級(jí)以及震中距等都對(duì)反應(yīng)譜曲線有明顯的影響。①場(chǎng)地土特性的影響對(duì)于土質(zhì)松軟的場(chǎng)地，譜曲線的主要峰點(diǎn)偏于較長(zhǎng)的周期，而地質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)則一般偏于較短的周期，同時(shí)，場(chǎng)地土越軟，并且該松軟土層越厚時(shí)，譜曲線譜值越大，見(jiàn)圖37（A）；②震中距的影響當(dāng)烈度相同時(shí)，震中距遠(yuǎn)時(shí)加速度反應(yīng)譜的峰點(diǎn)偏于較長(zhǎng)的周期，近時(shí)則偏于較短的周期，37（B）。因此，在離大地震震中較遠(yuǎn)的地方，高柔結(jié)構(gòu)因其周期較長(zhǎng)所受到的地震破壞，將比在等烈度下較小或中等地震的震中地區(qū)所受的破壞嚴(yán)重，而剛性結(jié)構(gòu)的地震破壞情況則相反。,,圖37各種因素對(duì)反應(yīng)譜的影響（A）場(chǎng)地條件對(duì)譜曲線的影響；（B）同等烈度下震中距對(duì)加速度譜曲線的影響,四、設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,為了便于計(jì)算，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用相對(duì)于重力加速度的單質(zhì)點(diǎn)絕對(duì)最大加速度，即用表示，稱為地震影響系數(shù)。由式（331）知,,,,,,,,實(shí)際上就是作用于單質(zhì)點(diǎn)彈性體系上的水平地震力與結(jié)構(gòu)重力之比。,（1）地震影響系數(shù)的確定。建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)曲線圖38的阻尼調(diào)整和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列要求除有專門(mén)規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取005，地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按10采用，形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定,,,,,,,,,圖38地震影響系數(shù)曲線,,地震影響系數(shù)最大值,,直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)；,,曲線下降段的衰減指數(shù)；,特征周期；,阻尼調(diào)整系數(shù)；,結(jié)構(gòu)自振周期,,,,,,,1直線上升段，周期小于01S的區(qū)段。2水平段，自01S至特征周期區(qū)段，應(yīng)取最大值。3曲線下降段，自特征周期至5倍特征周期區(qū)段，衰減指數(shù)應(yīng)取09。4直線下降段，自5倍特征周期至6S區(qū)段，下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)取002。,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于005時(shí)，地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定1）曲線下降段的衰減指數(shù)應(yīng)按下式確定,,式中,曲線下降段的衰減指數(shù)；,阻尼比。,2直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定,,,直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)，小于0時(shí)取0。,3阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定,,,阻尼調(diào)整系數(shù)，當(dāng)小于055時(shí)，應(yīng)取055。,,,,,,,（2）特征周期TG的確定。在地震影響系數(shù)的變化曲線中，需要用到特征周期。它是對(duì)應(yīng)于反應(yīng)譜值區(qū)拐點(diǎn)處的周期，根據(jù)場(chǎng)地類(lèi)別、地震震級(jí)和震中距確定。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范按后兩影響將設(shè)計(jì)地震分成三組，特征周期可以根據(jù)場(chǎng)地類(lèi)別和設(shè)計(jì)地震分組確定，如表32所示。但在計(jì)算8、9度漢語(yǔ)地震作用時(shí)，其特征周期應(yīng)增加005S。,表32特征周期（S）,,,,,,,（3）水平地震影響系數(shù)的最大值水平地震影響系數(shù)的最大值為,,,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范取動(dòng)力系數(shù)的最大值，相應(yīng)的地震系數(shù)K對(duì)多遇地震取基本烈度時(shí)的035，對(duì)罕遇地震取基本烈度時(shí)的2倍左右，故如表33所示。,,,表33水平地震影響系數(shù)最大值,,,,,,,,,,例題32,水塔結(jié)構(gòu)，同例31。,，,位于II類(lèi)場(chǎng)地第二組，基本烈度為7度（地震加速度為010G,阻尼比,求該結(jié)構(gòu)多遇地震下的水平地震作用,解；查表33，,查表32，,,由圖312（地震影響系數(shù)譜曲線）,此時(shí)應(yīng)考慮阻尼比對(duì)地震影響系數(shù)形狀的調(diào)整。,,返回目錄,§34多自由度彈性體系的水平地震反應(yīng)的振型分解法,,一、計(jì)算簡(jiǎn)圖,,,,對(duì)質(zhì)量比較集中的結(jié)構(gòu)，一般可將其視為單質(zhì)點(diǎn)體系，并按單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析。然而對(duì)于質(zhì)量分布比較分散的結(jié)構(gòu)，為了能較真實(shí)地反映其動(dòng)力性能，可將其簡(jiǎn)化為多質(zhì)點(diǎn)體系，并按多質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析,圖311多質(zhì)點(diǎn)體系,,二、運(yùn)動(dòng)方程,圖312兩自由度體系得瞬時(shí)動(dòng)力平衡圖313剛度系數(shù),,質(zhì)點(diǎn)1作為隔離體,慣性力為,彈性恢復(fù)力為,阻尼力,,,,,,,,質(zhì)點(diǎn)2作為隔離體，同理,,式中K11為使質(zhì)點(diǎn)1產(chǎn)生單位位移而質(zhì)點(diǎn)2不動(dòng)時(shí)，在質(zhì)點(diǎn)1處所施加的水平力；K12為使質(zhì)點(diǎn)2產(chǎn)生單位位移而質(zhì)點(diǎn)1不動(dòng)時(shí)，在質(zhì)點(diǎn)1處所施加的水平力；C11為使質(zhì)點(diǎn)1產(chǎn)生單位速度而質(zhì)點(diǎn)2不動(dòng)時(shí)，在質(zhì)點(diǎn)1處所施加的阻尼力；C12為使質(zhì)點(diǎn)2產(chǎn)生單位速度而質(zhì)點(diǎn)1不動(dòng)時(shí)，在質(zhì)點(diǎn)1處所施加的阻尼力；,KIJ反映了結(jié)構(gòu)剛度的大小，稱為剛度系數(shù),,,,運(yùn)動(dòng)方程寫(xiě)成矩陣的形式,,,當(dāng)為一般的多自由度體系時(shí)，式中的各項(xiàng)為,,,三、自由振動(dòng),1、自振頻率,,微分方程組的解為,,,,,有非零解，其系數(shù)行列式必須為零,,,,,,,對(duì)于一般的多自由度體系,,寫(xiě)成矩陣形式,,,頻率方程,,振型方程,頻率方程,,2、主振型,對(duì)于,對(duì)于,,,,質(zhì)點(diǎn)的位移為,,,振動(dòng)過(guò)程中兩質(zhì)點(diǎn)的位移比值為,,,由此可見(jiàn)，這一比值不僅與時(shí)間無(wú)關(guān)，而且為常數(shù)。也就是說(shuō)，在結(jié)構(gòu)振動(dòng)過(guò)程中的任意時(shí)刻，這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移比值始終保持不變。這種振動(dòng)形式通常稱為主振型。當(dāng)體系按振動(dòng)時(shí)稱為第一振型或基本振型，按振動(dòng)時(shí)稱為第二振型。因主振型只取決于質(zhì)點(diǎn)位移之間的相對(duì)值，所以通常將其中某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移值定為1。一般，體系有多少個(gè)自由度就有多少個(gè)頻率，相應(yīng)就有多少個(gè)主振型，它們是體系的固有屬性。,,第1階模態(tài)位移云圖第2階模態(tài)位移云圖,,第3階模態(tài)位移云圖第4階模態(tài)位移云圖,,在一般的初始條件下，體系得振動(dòng)曲線將包含全部振型。這可由自由振動(dòng)方程（379）的通解看出，該方程的特解見(jiàn)式（388）,其通解為這些特解的線性組合，即,,,在一般初始條件下，任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是由各主振型的簡(jiǎn)諧振動(dòng)疊加而成的復(fù)合振動(dòng)，它不在時(shí)簡(jiǎn)諧振動(dòng)，而且質(zhì)點(diǎn)之間位移的比值也不再是常數(shù)，其值將隨時(shí)間而發(fā)生變化。,3、主振型的正交性,,根據(jù)功的互等定理，即第一狀態(tài)的力在第二狀態(tài)的位移上所作的功，等于第二狀態(tài)的力在第一狀態(tài)的位移上所作的功，得,,,,,,對(duì)于兩個(gè)以上的多自由度體系，任意兩個(gè)振型J和K之間也都有著上述的正交性，它們可以表示為,,,,用矩陣表達(dá),,,表示多自由度體系任意兩個(gè)振型對(duì)質(zhì)量矩陣的正交性，事實(shí)上，多自由度任意兩個(gè)振型對(duì)剛度矩陣也有正交性,,,等式兩邊各前乘,,,,,,,,,,例33計(jì)算圖315（A）所示二層框架結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型，并驗(yàn)算其主振型的正交性。各層質(zhì)量為。第一層側(cè)向剛度為，第一層側(cè)向剛度為,,,,解，求框架各層的層間剛度系數(shù),,,由式（382），可得頻率方程為,解上式得,,由式（389）可得振型為,第一振型,第二振型,,,驗(yàn)算主振型的正交,對(duì)質(zhì)量矩陣,對(duì)剛度矩陣,,,,,,,,,,,例題34,三層剪切型結(jié)構(gòu)如圖所示，求該結(jié)構(gòu)的自振圓頻率和振型,,,解該結(jié)構(gòu)為3自由度體系，質(zhì)量矩陣和剛度矩陣分別為,先由特征值方程求自振圓頻率，令,,,得,或,由上式可解得,從而由,得,由自振周期與自振頻率的關(guān)系,，可得結(jié)構(gòu)的各階自振,周期分別為,,,,,,,,,,,,由,得,,代入,校核,,則第一階振型為,同樣可求得第二階和第三階振型為,為求第一階振型，將,代入,,,,,,,,,,,,將各階振型用圖形表示,,第一階振型,第二階振型,第三階振型,振型具有如下特征,對(duì)于串聯(lián)多質(zhì)點(diǎn)多自由度體系，其第幾階振型，在振型圖上就有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)（振型曲線與體系平衡位置的交點(diǎn),利用振型圖的這一特征，可以定性判別所得振型正確與否,,4、振型分解法,在一般的初始條件下，體系的振型曲線將包含全部振型，如兩自由度體系。,,,如果用體系的振型作為基底，而用另一個(gè)函數(shù)QT作為坐標(biāo)，就可以把聯(lián)立方程組變成幾個(gè)獨(dú)立的方程，每個(gè)方程只包含一個(gè)未知項(xiàng)。這樣可以分別獨(dú)立求解，從而使計(jì)算簡(jiǎn)化。這一方法稱為振型分解法，它是求解多自由度體系地震反應(yīng)的重要方法。,,,為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，先考慮兩自由度體系，如圖316所示。將質(zhì)點(diǎn)M1和M2在地震作用下任一時(shí)刻的位移X1T和X2T用其兩個(gè)振型線性組合來(lái)表示，即,,這里用新坐標(biāo)Q1T,Q2T代替原有的兩個(gè)幾何坐標(biāo)X1T、X2T。只要Q1T,Q2T確定，X1T、X2T也就可以確定，而Q1T,Q2T實(shí)際上代表質(zhì)點(diǎn)任一時(shí)刻的變位中第一振型與第二振型所占的分量。由于X1T、X2T為時(shí)間的函數(shù)，所以Q1T,Q2T也為時(shí)間函數(shù)，一般稱為廣義坐標(biāo)。,當(dāng)為多自由度體系時(shí)，上式可寫(xiě)成,也可以寫(xiě)成下屬矩陣的形式,,,,,,體系的位移可以看成是由各振型乘以相應(yīng)的組合系數(shù)疊加而成，即將位移按振型加以分解，故稱為振型分解法,Q為時(shí)間函數(shù),,,,,＊阻尼矩陣的處理,振型關(guān)于下列矩陣正交,剛度矩陣,阻尼矩陣,振型分解法的前提,質(zhì)量矩陣,,,無(wú)條件滿足,采用瑞雷阻尼矩陣,,,,,,,令,,可得,,,兩邊各項(xiàng)乘以,,,上式等號(hào)左邊的第一項(xiàng),,根據(jù)振型對(duì)質(zhì)量的矩陣的正交性，上式除了一項(xiàng)外，其余項(xiàng)均為零，故有,,,,同理，利用振型對(duì)剛度矩陣的正交性，（396）式左邊第三項(xiàng)也可寫(xiě)成,,根據(jù)式（385），對(duì)于J振型有，故上式可以寫(xiě)成,,,對(duì)于式（396）等式右邊的第二項(xiàng)，同理可寫(xiě)成,,綜合得,,,,令,,則式（3100）可寫(xiě)成,,在式（3103）中，為對(duì)應(yīng)于J振型的阻尼比，系數(shù)通常根據(jù)第一、第二振型的頻率和阻尼比確定，即由式（3103）得,,,,,,可以看出，式（3103）與單自由度體系在地震作用下的運(yùn)動(dòng)微分方程在形式上基本相同，只是方程式（3103）的等號(hào)右邊多了一個(gè)系數(shù)，所以方程（3103）的解為,,,或,,,,將式（3106）代入（394），得,,上式就是振型分解法分析時(shí)，多自由度彈性體系在地震作用下其中任一質(zhì)點(diǎn)MI位移的計(jì)算公式。,式（3108）中的表達(dá)式見(jiàn)式（3101），稱為體系在地震反應(yīng)中第J振型的振型參與系數(shù)。實(shí)際上，就是當(dāng)質(zhì)點(diǎn)位移時(shí)的值。證明如下,,,,考慮兩質(zhì)點(diǎn)體系，令式（393）中的，得,,,以和分別代入式（3109）中的第一式和第二式，可得,,,,,將上述兩式相加，并利用振型的正交性，可得,,同理，將和分別代入式（3109）中的第一式和第二式，可得,,,,故式（3109）即可寫(xiě)成,,對(duì)于兩個(gè)以上的自由度體系，還可寫(xiě)成一般關(guān)系式,,,§35自振頻率和振型的近似計(jì)算,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算時(shí)，必須求出結(jié)構(gòu)的自振周期和振型，在進(jìn)行最簡(jiǎn)單的計(jì)算（底部剪力法）時(shí)，也要計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本周期。結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算方法有1、理論與近似的計(jì)算2、經(jīng)驗(yàn)公式3、試驗(yàn)方法等,,一、矩陣迭代法（斯多都拉STODOLA法）,體系按頻率振動(dòng)時(shí)，其上各質(zhì)點(diǎn)的位移幅值可分別表示為,,,將上式寫(xiě)成矩陣形式，即為,,或,,實(shí)際上，有結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)知道，剛度矩陣和柔度矩陣互擬，式（3113）也可以用剛度矩陣表示為,,,為了求得結(jié)構(gòu)的頻率和振型，就需要對(duì)式（3113）進(jìn)行迭代，其步驟如下先假定一個(gè)振型并代入上式等號(hào)右邊，進(jìn)行求解后可得到和主振型的第一次近似值，再將第一次近似值代入上式進(jìn)行計(jì)算，則可得到和主振型的第二次近似值，如此下去，直至前后兩次計(jì)算結(jié)果接近為止。當(dāng)一個(gè)振型求得后，則可以利用正交性求出較高次的頻率和振型。,,,例35圖317為三層框架結(jié)構(gòu)，假定其橫梁剛度無(wú)限大。各質(zhì)量為，各層剛度分別為。試用矩陣迭代法求解結(jié)構(gòu)的頻率和振型。,,,,,圖317例32示意圖（A）結(jié)構(gòu)體系（B）第一振型（C）第二振型（D）第三振型,,解（1）柔度系數(shù)計(jì)算,,（2）第一振型設(shè)第一振型的近似值為，代入式（3113）得,,,,則，第一振型的近似之為，再將此值代入（3113）得,,,將此值第三次代入（3113）得,,從（A）式可以看出，最后一次振型與上一次的振型已經(jīng)十分接近，因此結(jié)構(gòu)的基本振型可以確定為，，如圖317（B）所示。結(jié)構(gòu)的基本頻率可以由（A）的任一式求得，例如根據(jù)可得,,,,,,,（3）第二振型對(duì)于第二振型，由式（3112）得,,利用主振型的正交性，得,（B）,,,（C）,,將（C）代入（B）中的第一和第二式得,,（D）,對(duì)（D）式進(jìn)行迭代，先假定一個(gè)接近第二振型的位移，令，經(jīng)兩輪迭代后得,,,故，第二頻率為,,再由式（C）得,,這樣就可以求得第二主振型為,,,（4）第三振型根據(jù)主振型的正交性，由上面得到的第一和第二主振型即可寫(xiě)出,,,將上兩式展開(kāi)得,,解上述聯(lián)立方程組，得,,,令,,則,,,求第三頻率，由式3112,得,,,不斷調(diào)整所假定的形狀,直到得到真實(shí)的振動(dòng),然后計(jì)算振型頻率,,二、能量法,在采用矩陣迭代法求解多自由體系的頻率和振型時(shí)，需要列出每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程，并對(duì)方程組進(jìn)行運(yùn)算。因此，這種方法當(dāng)質(zhì)點(diǎn)較多時(shí)計(jì)算太繁。如果所求的結(jié)構(gòu)是基本頻率，則采用能量法，或稱為瑞雷法。能量法是根據(jù)體系在振動(dòng)過(guò)程中的能量守恒原理推導(dǎo)出來(lái)的，即一個(gè)無(wú)阻尼的彈性體系在自由振動(dòng)時(shí)，其任一時(shí)刻的動(dòng)能與變形位能之和不變。當(dāng)體系在振動(dòng)過(guò)程中的位移達(dá)到最大時(shí)，其變形位能將達(dá)到最大值UMAX，而此時(shí)體系得動(dòng)能為零；在經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，體系的動(dòng)能有最大值TMAX，而變形位能則等于零，故有,,考慮一多質(zhì)點(diǎn)體系在自由振動(dòng)時(shí)其任一質(zhì)點(diǎn)I的位移

簡(jiǎn)介：第二章流體靜力學(xué),第一節(jié)作用在流體上的力,第二節(jié)流體靜壓強(qiáng)及其特性,第三節(jié)流體平衡微分方程式,第四節(jié)流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律,第五節(jié)壓強(qiáng)的計(jì)算基準(zhǔn)和度量單位,第六節(jié)測(cè)壓計(jì),第七節(jié)靜止流體作用在平面上的總壓力,第八節(jié)靜止流體作用在曲面上的總壓力,第一節(jié)作用在流體上的力,一、分類(lèi),1按物理性質(zhì)的不同分類(lèi)重力、摩擦力、慣性力、彈性力、表面張力等。,2按作用方式分質(zhì)量力和面積力。,二、質(zhì)量力,1質(zhì)量力是指作用于隔離體內(nèi)每一流體質(zhì)點(diǎn)上的力，它的大小與質(zhì)量成正比。對(duì)于均質(zhì)流體（各點(diǎn)密度相同的流體），質(zhì)量力與流體體積成正比，其質(zhì)量力又稱為體積力。單位牛頓（N）。,2單位質(zhì)量力單位質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量力。,單位質(zhì)量力的單位M/S2，與加速度單位一致。,最常見(jiàn)的質(zhì)量力有重力、慣性力。,三、面積力,1面積力又稱表面力，是毗鄰流體或其它物體作用在隔離體表面上的直接施加的接觸力。它的大小與作用面面積成正比。,表面力按作用方向可分為,壓力垂直于作用面。,切力平行于作用面。,2應(yīng)力單位面積上的表面力，單位PA,壓強(qiáng),切應(yīng)力,1靜止的流體受到哪幾種力的作用,想一想,2理想流體受到哪幾種力的作用,第二節(jié)流體靜壓強(qiáng)及其特性,一、流體靜壓強(qiáng)的定義,二、流體靜壓強(qiáng)的特性,面積ΔA上的平均流體靜壓強(qiáng)P,A點(diǎn)上的流體靜壓強(qiáng)P,一流體靜壓強(qiáng)的定義,流體靜壓力作用在某一面積上的總壓力；,流體靜壓強(qiáng)作用在某一面積上的平均壓強(qiáng)或某一點(diǎn)的壓強(qiáng)。,,流體靜壓力與流體靜壓強(qiáng)的區(qū)別,1、靜壓強(qiáng)的方向沿作用面的內(nèi)法線方向,原因靜止流體表面應(yīng)力只能是壓應(yīng)力或壓強(qiáng)，且流體不能承受拉力，且具有易流動(dòng)性必須????。,二、流體靜壓強(qiáng)的特性,2、在靜止流體內(nèi)部，任一點(diǎn)的流體靜壓強(qiáng)的大小與作用面的方向無(wú)關(guān)，只與該點(diǎn)的位置有關(guān)。,證明從平衡狀態(tài)下的流體中取一微元四面體OABC，如圖所示取坐標(biāo)軸。,由于液體處于平衡狀態(tài)，則有，即各向分力投影之和亦為零，則,X方向受力分析,表面力,質(zhì)量力,當(dāng)四面體無(wú)限地趨于O點(diǎn)時(shí)，則DX趨于0，所以有PXPN。,類(lèi)似地有PXPYPZPN,說(shuō)明,1靜止流體中不同點(diǎn)的壓強(qiáng)一般是不等的，一點(diǎn)的各向靜壓強(qiáng)大小相等。,2運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的實(shí)際流體，流體層間若有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則由于粘性會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力，這時(shí)同一點(diǎn)上各向法應(yīng)力不再相等。,3運(yùn)動(dòng)流體是理想流體時(shí)，由于M0，不會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力，所以理想流體動(dòng)壓強(qiáng)呈靜水壓強(qiáng)分布特性，即,第三節(jié)流體平衡微分方程式,一流體平衡微分方程式,二平衡微分方程綜合式,四等壓面,三有勢(shì)質(zhì)量力及力的勢(shì)函數(shù),一、流體平衡微分方程歐拉平衡方程,如圖所示，在平衡流體中取一微元六面體，邊長(zhǎng)分別為DX，DY，DZ，設(shè)中心點(diǎn)的壓強(qiáng)為PX,Y,ZP對(duì)其進(jìn)行受力分析,1方程推導(dǎo),根據(jù)平衡條件，在X方向有,即,流體平衡微分方程（即歐拉平衡方程）,這就是流體平衡微分方程式。它是歐拉在1755年首先提出的，所以又稱為歐拉平衡微分方程式。,2物理意義,1）處于平衡狀態(tài)的流體，單位質(zhì)量流體所受的表面力分量與質(zhì)量力分量彼此相等。,2）壓強(qiáng)沿軸向的變化率（）等于軸向單位體積上的質(zhì)量力的分量（ΡX，ΡY，ΡZ）。,歐拉平衡微分方程是流體靜力學(xué)最基本的方程，它可解決流體靜力學(xué)中許多基本問(wèn)題。,1在推導(dǎo)歐拉平衡微分方程的過(guò)程中，對(duì)質(zhì)量力的性質(zhì)及方向并未作具體規(guī)定，因而本方程既適用于靜止流體，也適用于相對(duì)靜止的流體。2在推導(dǎo)中對(duì)整個(gè)空間的流體密度是否變化或如何變化也未加限制，所以它不但適用于不可壓縮流體，而且也適用于可壓縮流體。3流體是處在平衡或相對(duì)平衡狀態(tài)，各流層間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以它既適用于理想流體，也適用于粘性流體。,說(shuō)明,二、流體平衡微分方程的綜合式,因?yàn)镻PX,Y,Z,壓強(qiáng)全微分,分式方程兩邊各項(xiàng)依次乘以DX,DY,DZ后相加得,三、有勢(shì)質(zhì)量力及力的勢(shì)函數(shù),定義設(shè)有一質(zhì)量力場(chǎng)，若存在一單值函數(shù)UX，Y，Z，滿足，則稱該質(zhì)量力場(chǎng)為有勢(shì)力場(chǎng)，力稱為有勢(shì)質(zhì)量力，函數(shù)UX，Y，Z稱為該力場(chǎng)的勢(shì)函數(shù)。,由流體平衡微分方程式可以看出，如果流體為不可壓縮流體，其密度Ρ常數(shù)，則存在一單值函數(shù)UX，Y，Z，滿足,所以，根據(jù)有勢(shì)質(zhì)量力的定義，可以得出這樣的結(jié)論“凡滿足不可壓縮流體平衡微分方程的質(zhì)量力必然是有勢(shì)力?！被蛘哒f(shuō)“不可壓縮流體只有在有勢(shì)質(zhì)量力的作用下才能夠處于平衡狀態(tài)?！?設(shè)UUX，Y，Z為力的勢(shì)函數(shù)，質(zhì)量力為有勢(shì)質(zhì)量力。由于,證明,有勢(shì)質(zhì)量力所做的功與路徑無(wú)關(guān)。,上述向量式的兩邊同時(shí)點(diǎn)乘以,得,上式表明，力的勢(shì)函數(shù)的全微分DU為單位質(zhì)量力在空間移動(dòng)距離所做的功。,四、等壓面,1等壓面的定義是指流體中壓強(qiáng)相等（P常數(shù)）的各點(diǎn)所組成的面。,等壓面滿足的方程,2等壓面具有的重要特性,1）不可壓縮流體中，等壓面與等勢(shì)面重合。,所謂等勢(shì)面就是力的勢(shì)函數(shù)UX，Y，ZC的面。對(duì)于不可壓縮流體，等壓面也就是等勢(shì)面。,2）在平衡流體中，作用于任一點(diǎn)的質(zhì)量力必定垂直于通過(guò)該點(diǎn)的等壓面。,證明設(shè)想某一質(zhì)點(diǎn)流體M在等壓面上移動(dòng)一微分距離DS，設(shè)質(zhì)點(diǎn)的單位質(zhì)量力為,則作用在質(zhì)點(diǎn)上的質(zhì)量力做功應(yīng)為,的夾角,即質(zhì)量力作功等于它在各軸向分力作功之和。,又，在平衡流體等壓面上,即質(zhì)量力與DS正交。式中，DS是等壓面上的任意兩鄰點(diǎn)的線矢。,3）兩種互不相混的流體處于平衡狀態(tài)時(shí)，其分界面必定為等壓面。如處于平衡狀態(tài)下的油水分界面、氣水分界面等都是等壓面。,證明在分界面上任取兩點(diǎn)A、B，兩點(diǎn)間勢(shì)差為DU，壓差為DP。因?yàn)樗鼈兺瑢儆趦煞N流體，設(shè)一種為Ρ1，另一種為Ρ2，則有,且,因?yàn)槭窍嗤膬牲c(diǎn),所以只有DU＝0時(shí)，方程才成立。,因?yàn)?第四節(jié)流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律,一、重力作用下流體靜壓強(qiáng)的基本方程,二、重力作用下流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律,歐拉平衡微分方程式是流體靜力學(xué)的最一般的方程組，它代表流體靜力學(xué)的普遍規(guī)律，它在任何質(zhì)量力的作用下都是適用的。但在自然界和工程實(shí)際中，經(jīng)常遇到的是作用在流體上的質(zhì)量力只有重力的情況。作用在流體上的質(zhì)量力只有重力的流體簡(jiǎn)稱為重力流體。,一、重力作用下流體靜壓強(qiáng)的基本方程,重力作用下靜止流體質(zhì)量力,代入流體平衡微分方程的綜合式,式中C為積分常數(shù)，可由邊界條件確定。,在自由液面上有,時(shí),代入上式有,靜力學(xué)基本方程,這就是重力作用下的流體平衡方程，通常稱為流體靜力學(xué)基本方程。它適用于平衡狀態(tài)下的不可壓縮均質(zhì)重力流體。,結(jié)論,1）僅在重力作用下，靜止流體中某一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)隨深度按線性規(guī)律增加。,2）僅在重力作用下，靜止流體中某一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)等于表面壓強(qiáng)加上流體的容重與該點(diǎn)淹沒(méi)深度的乘積。,3）自由表面下深度H相等的各點(diǎn)壓強(qiáng)均相等只有重力作用下的同一連續(xù)連通的靜止流體的等壓面是水平面。,練習(xí)一下,二、重力作用下流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律,重力作用下的靜水力學(xué)基本方程又可寫(xiě)為,或,結(jié)論在同一種液體中，無(wú)論哪一點(diǎn)ZP/?？偸且粋€(gè)常數(shù)。,能量意義式中,表示單位重量流體的壓力能，稱為比壓力能。因?yàn)閴毫镻、體積為V的流體所做的膨脹功為PV，則單位重量物體所具有的壓力能為PV/GP/Γ。比位能Z和比壓力能P/Γ的單位都是焦耳/牛頓。,Z表示單位重量流體相對(duì)于某一基準(zhǔn)面的位能，稱為比位能。從物理學(xué)得知，把質(zhì)量為M的物體從基準(zhǔn)面提升一定高度Z后，該物體所具有的位能是MGZ，則單位重量物體所具有的位能為MGZ/MGZ。,比位能與比壓力能之和稱為單位重量流體的總勢(shì)能。,重力作用下靜止流體中各點(diǎn)的單位重量流體的總勢(shì)能是相等的。這就是靜止流體中的能量守恒定律。,幾何意義,位置水頭Z任一點(diǎn)在基準(zhǔn)面00以上的位置高度，表示單位重量流體從某一基準(zhǔn)面算起所具有的位置勢(shì)能，簡(jiǎn)稱位能。,測(cè)壓管高度表示單位重量流體從壓強(qiáng)為大氣壓算起所具有的壓強(qiáng)勢(shì)能，簡(jiǎn)稱壓能（壓強(qiáng)水頭）。,測(cè)壓管水頭（）單位重量流體的總勢(shì)能。,靜力學(xué)基本方程的適用條件,1靜止,2連通連續(xù),3連通的介質(zhì)為同一均質(zhì)流體,4質(zhì)量力僅有重力,5同一水平面,練習(xí)一下,第五節(jié)壓強(qiáng)的計(jì)算基準(zhǔn)和度量單位,一、壓強(qiáng)的計(jì)算基準(zhǔn),C真空是指絕對(duì)壓強(qiáng)小于一個(gè)大氣壓的受壓狀態(tài)，是負(fù)的相對(duì)壓強(qiáng)。,A絕對(duì)壓強(qiáng)是以絕對(duì)真空狀態(tài)下的壓強(qiáng)（絕對(duì)零壓強(qiáng)）為基準(zhǔn)計(jì)量的壓強(qiáng)，用表示。,B相對(duì)壓強(qiáng)又稱“表壓強(qiáng)”，是以當(dāng)?shù)毓こ檀髿鈮篈T為基準(zhǔn)計(jì)量的壓強(qiáng)。用表示，可“＋”可“–”，也可為“0”。,正壓相對(duì)壓強(qiáng)為正值（壓力表讀數(shù)）。負(fù)壓相對(duì)壓強(qiáng)為負(fù)值。真空度負(fù)壓的絕對(duì)值真空表讀數(shù)，用PV表示。,二、壓強(qiáng)的三種度量單位,A應(yīng)力單位,這是從壓強(qiáng)定義出發(fā)，以單位面積上的作用力來(lái)表示的，N/M2，PA，KN/M2，KPA。,B大氣壓,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓ATM1013X105PA1013KPA,工程大氣壓AT（1KGF/㎡）,C液柱高度,水柱高M(jìn)H201ATM相當(dāng)于,1AT相當(dāng)于,汞柱高M(jìn)MHG1ATM相當(dāng)于,1AT相當(dāng)于,常用換算關(guān)系1ATM103323AT101325PA101325BAR760MMHG103323MMH2O1AT98070PA10000MMH2O7356MMHG,第六節(jié)測(cè)壓計(jì),一、測(cè)壓管,測(cè)壓管是以液柱高度為表征測(cè)量點(diǎn)壓強(qiáng)的連通管。一端與被測(cè)點(diǎn)容器壁的孔口相連，另一端直接和大氣相通的直管。,適用范圍測(cè)壓管適用于測(cè)量較小的壓強(qiáng)，但不適合測(cè)真空。,應(yīng)當(dāng)注意,1由于各種液體重度不同，所以僅標(biāo)明高度尺寸不能代表壓力的大小，還必須同時(shí)注明是何種液體的液柱高度才行。,2測(cè)壓管只適用于測(cè)量較小的壓力，一般不超過(guò)10KPA。用于測(cè)量較小的壓力，一般不超過(guò)10KPA。如果被測(cè)壓力較高，則需要加長(zhǎng)測(cè)壓管的長(zhǎng)度，使用就很不方便。,3測(cè)壓管中的工作介質(zhì)就是被測(cè)容器或管道中的流體，所以測(cè)壓管只能用于測(cè)量液體的正壓，而對(duì)于測(cè)量液體的負(fù)壓以及氣體的壓力則不適用。,4在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)壓管一定要垂直放置，否則將會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。,二、U形測(cè)壓計(jì),這種測(cè)壓計(jì)是一個(gè)裝在刻度板上的兩端開(kāi)口的U型玻璃管。測(cè)量時(shí)，管的一端與大氣相通，另一端與被測(cè)容器相接如圖，然后根據(jù)U型管中液柱的高度差來(lái)計(jì)算被測(cè)容器中流體的壓力。U型管內(nèi)裝有重度Γ2大于被測(cè)流體重度Γ1的液體工作介質(zhì)，如水、酒精、四氯化碳和水銀等。它是根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)、被測(cè)壓力的大小和測(cè)量精度等來(lái)選擇的。,注意，工作介質(zhì)與被測(cè)流體相互不能摻混。,如果被測(cè)流體的壓力較高，用一個(gè)U型管則較長(zhǎng)，可以采用串聯(lián)U型管組成多U型管測(cè)壓計(jì)。通常采用雙U型管或三U型管測(cè)壓計(jì)。,U型管差壓計(jì)用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)容器或同一容器或管道等流體中不同位置兩點(diǎn)的壓力差。測(cè)量時(shí)，把U型管兩端分別和不同的壓力測(cè)點(diǎn)A和B相接，如圖所示。,三、差壓計(jì),如果測(cè)量較小的液體壓力差時(shí)，也可以采用倒置式U型管差壓計(jì)。如果被測(cè)量的流體的壓力差較大，則可采用雙U型管或多U型管差壓計(jì)。,當(dāng)測(cè)量很微小的流體壓力時(shí)，為了提高測(cè)量精度，常常采用斜管微壓計(jì)。斜管微壓計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖216所示。它是由一個(gè)大容器連接一個(gè)可以調(diào)整傾斜角度的細(xì)玻璃管組成，其中盛有重度為Γ的工作液體。,四、斜管微壓計(jì),在測(cè)壓前，斜管微壓計(jì)的兩端與大氣相通，容器與斜管內(nèi)的液面平齊如圖中的00斷面。,當(dāng)測(cè)量容器或管道中的某處壓力時(shí)，將微壓計(jì)上端的測(cè)壓口與被測(cè)氣體容器或管道的測(cè)點(diǎn)相接，若被測(cè)氣體的壓力P＞PA，則在該壓力作用下，微壓計(jì)容器中液面下降H1的高度至11位置,而傾斜玻璃管中的液面上升了L長(zhǎng)度，其上升高度H2LSINΑ。這樣，微壓計(jì)中兩液面的實(shí)際高度差為HH1H2。,若設(shè)微壓計(jì)中容器的橫截面積為A1，斜管中的橫截面積為A2，由于容器內(nèi)液體下降的體積與斜管中液體上升的體積相等，則H1LA2/A1。于是，根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程式217，得被測(cè)氣體的絕對(duì)壓力為,其相對(duì)壓力為,式中KΓA2/A1SINΑ，稱為斜管微壓計(jì)常數(shù)。,當(dāng)A1、A2和Γ不變時(shí)，它僅是傾斜角Α的函數(shù)。改變?chǔ)〉拇笮?，可以得到不同的K值，即可使被測(cè)壓力差得到不同的放大倍數(shù)。對(duì)于每一種斜管微壓計(jì)，其常數(shù)K值一般都有02、03、04、06和08五個(gè)數(shù)據(jù)以供選用。,如果用斜管微壓計(jì)測(cè)量?jī)扇萜骰蚬艿郎蟽牲c(diǎn)的壓力差時(shí)，可將壓力較大的P1與微壓計(jì)測(cè)壓口相接，壓力較小的P2與傾斜的玻璃管出口相連，則測(cè)得的壓力差為,用于測(cè)定較大的壓強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)攜帶方便、裝置簡(jiǎn)單、安裝容易、測(cè)讀方便、經(jīng)久耐用，是測(cè)量壓強(qiáng)的主要儀器。構(gòu)造常用的一種彈簧測(cè)壓計(jì)見(jiàn)圖。原理其內(nèi)裝有一端開(kāi)口，一端封閉端面為橢圓形的鐮刀形黃銅管，開(kāi)口端與被測(cè)定壓強(qiáng)的液體連通，測(cè)壓時(shí)，由于壓強(qiáng)的作用，黃銅管隨著壓強(qiáng)的增加而發(fā)生伸展，從而帶動(dòng)扇形齒輪使指針偏轉(zhuǎn)，把液體的相對(duì)壓強(qiáng)值在表盤(pán)上顯示出來(lái)。,五、金屬壓力表,練習(xí)一下,第七節(jié)作用在平面上的流體靜壓力,在工程實(shí)際中，有時(shí)需要解決液體對(duì)固體壁面的總作用力問(wèn)題。在已知流體的靜壓力分布規(guī)律后，求總壓力的問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上就是求受壓面上分布力的合力問(wèn)題。本節(jié)討論作用在平面上的總壓力及其壓力中心。,作用在平面上總壓力的計(jì)算方法有兩種,解析法和圖解法。,一、圖解法,1繪制水靜壓強(qiáng)分布圖,使用圖解法，首先需要繪制靜壓力分布圖，然后再根據(jù)它來(lái)計(jì)算總壓力。,靜壓力分布圖是依據(jù)水靜力學(xué)基本方程PP0ΓH，直接在受壓面上繪制表示各點(diǎn)靜壓力大小和方向的圖形。,幾種常見(jiàn)受壓面的靜壓力分布圖。,靜水壓強(qiáng)分布圖繪制規(guī)則1）按照一定的比例尺，用一定長(zhǎng)度的線段代表靜水壓強(qiáng)的大?。?）用箭頭標(biāo)出靜水壓強(qiáng)的方向，并與該處作用面垂直。受壓面為平面的情況下，壓強(qiáng)分布圖的外包線為直線；當(dāng)受壓面為曲線時(shí)，曲面的長(zhǎng)度與水深不成直線函數(shù)關(guān)系，故壓強(qiáng)分布圖外包線亦為曲線。,計(jì)算總壓力的大小,現(xiàn)在對(duì)高為H、寬為B、底邊平行于水平面的垂直矩形平面AB如圖，計(jì)算其總壓力，為,上式中2P0ΓHH/2恰為靜壓力分布圖ABCD的面積，我們用S表示，則上式可寫(xiě)成,PSB,由此可見(jiàn)，液體作用在底邊平行于水平面的矩形平面上的總壓力，等于靜壓力分布圖的面積與矩形平面寬度的乘積?；蛘哒f(shuō)，其總壓力等于靜壓力分布圖的體積。,由于靜壓力分布圖所表示的正是力的分布情況，而總壓力則是平面上各微元面積上所受液體壓力的合力。所以總壓力的作用線，必然通過(guò)靜壓力分布圖的形心，其方向垂直指向受壓面的內(nèi)法線方向。而且壓力中心位于矩形平面的對(duì)稱軸上。如果靜壓力分布圖為三角形，則壓力中心位于距底邊三分之一高度處。,判斷下列壓強(qiáng)分布圖中哪個(gè)是錯(cuò)誤的,二、解析法,1平面總壓力大小,設(shè)有一與水平面成Α夾角的傾斜平面AB，其面積為A，左側(cè)受水壓力，水面大氣壓強(qiáng)為P0，在平板表面所在的平面上建立坐標(biāo)，原點(diǎn)O取在平板表面與液面的交線上，OX軸與交線重合，OY軸沿平板向下。,設(shè)在受壓平面上任取一微元面積DA，其中心點(diǎn)在液面下的深度為H，作用在DA中心點(diǎn)上的壓強(qiáng)為PP0ΓH，則作用在微元面積DA上的總壓力為,DFPDAP0ΓHDAP0DAΓYSINΑDA,考慮相對(duì)壓強(qiáng),DFPDAΓHDAΓYSINΑDA,整個(gè)平面由無(wú)數(shù)DA組成，則整個(gè)平板所受水靜壓力由DF求和得到。,根據(jù)平行力系求和原理，作用在平面上的水靜壓力,式中為面積A對(duì)OX軸的靜面矩，由理論力學(xué)知，它等于面積A與其形心坐標(biāo)YC的乘積，即,∴FΓSINΑYCAΓHCAPCA,上式表明靜止液體作用在任意形狀平面上的總壓力的大小，等于該平面形心處的靜壓力與平面面積的乘積。液體總壓力的方向垂直指向受壓面的內(nèi)法線方向。,2確定總壓力的作用點(diǎn)壓力中心,總壓力的作用點(diǎn)又稱為壓力中心。壓力中心D的位置，可根據(jù)理論力學(xué)中的合力矩定理求得，即各分力對(duì)某一軸的靜力矩之和等于其合力對(duì)同一軸的靜力矩。,微小面積DA所受水靜壓力DFΓHDAΓYSINΑDA,對(duì)0X軸力矩,合力矩,總壓力F對(duì)OX軸的靜力矩為,整個(gè)平面所受合壓力F，假設(shè)作用點(diǎn)距OX軸為YD，則,根據(jù)合力矩定理,所以,式中為受壓面對(duì)OX軸的慣性矩,根據(jù)平行移軸定理,其中為受壓面對(duì)通過(guò)平面形心并與平行于OX軸平行的軸的慣性矩。,∴,由于恒為正值，故有YD＞YC。說(shuō)明壓力中心D點(diǎn)總是低于形心C。,結(jié)論（1）水靜壓力大小為形心處壓強(qiáng)乘以平面面積。（2）水靜壓力方向垂直于受壓平面，并指向平面內(nèi)法線方向。（3）作用點(diǎn)YD在形心下方，用YDYCIC/YCA來(lái)算。,思考題,1如圖24所示，浸沒(méi)在水中的三種形狀的平面物體，面積相同。問(wèn)1）哪個(gè)受到的靜水總壓力最大2）壓心的水深位置是否相同,常見(jiàn)圖形的幾何特征量,例1一鉛直船閘門(mén)門(mén)寬B5M，閘門(mén)一側(cè)水深為H75M，另一側(cè)水深H3M，求作用在此閘門(mén)上的水平合壓力及作用線位置。,解左邊迎水面積形心作用力作用點(diǎn)右邊面積形心,作用力作用點(diǎn)∴合力作用線假設(shè)合力的作用線距底邊為Y，則,代入數(shù)據(jù)，,例2矩形閘門(mén)AB可繞其頂端A軸旋轉(zhuǎn)，由固定閘門(mén)上的一個(gè)重物來(lái)保持閘門(mén)的關(guān)閉。已知閘門(mén)寬12M，長(zhǎng)09M，整個(gè)閘門(mén)和重物1000KG，重心在G處，與A水平距離為03M，求水深多大時(shí)，閘門(mén)剛好打開(kāi)（Θ60°，設(shè)水深為H）。,解要使閘門(mén)打開(kāi)，閘門(mén)迎水面所受水的總壓力對(duì)轉(zhuǎn)軸A的力矩至少應(yīng)等于閘門(mén)與重物重量對(duì)A的力矩。,M水≥M物（等號(hào)為剛好打開(kāi)）,面積ABH,形心,∴力,壓力作用點(diǎn),又,∵,∴,∴,代入以上數(shù)據(jù)，得H≥088M故當(dāng)H088M，閘門(mén)剛好打開(kāi)。,第八節(jié)作用在曲面上靜止流體的總壓力,以二維曲面（圓柱面）為對(duì)象進(jìn)行分析如圖，設(shè)AB為圓柱體曲面的一部分，受壓母線與紙面垂直。左側(cè)受水靜壓力作用，在表面上任意取一點(diǎn)E，E點(diǎn)距水面距離為H，以E點(diǎn)為中取一微元面積DA，則作用在DA上的水靜壓力為,假設(shè)DP與水平面夾角為Θ，則DP在水平方向和鉛直方向的分量,水平方向,鉛直方向,從右圖可得,微元面在鉛直面上的投影,微元面在水平面上的投影,∴,則,1、水平方向,為面AB在鉛直面上的投影面積AZ對(duì)水面水平軸的靜矩。,假設(shè)HC為AZ的形心在水面下淹沒(méi)深度則,作用在曲面上流體壓力的水平分量是PX等于作用于該曲面鉛直投影面上的水靜壓力。,2、鉛直方向,HDAX是以DAX為底面積，水深H為高的柱體體積；,則為整個(gè)受壓曲面AB與其在自由面的投影面CD這兩個(gè)面之間的柱體ABCD的體積；,∴,鉛直分量PZ為其壓力體的液體重量。,3、壓力體,壓力體體積的組成,⑴受壓曲面本身；⑵通過(guò)曲面周?chē)吘壦鞯你U垂面；⑶自由液面或自由液面的延長(zhǎng)線。,壓力體的種類(lèi),實(shí)壓力體和虛壓力體。實(shí)壓力體FZ方向向下，虛壓力體FZ方向向上。,4、壓力體的繪制,動(dòng)畫(huà)一,動(dòng)畫(huà)二,動(dòng)畫(huà)六,動(dòng)畫(huà)五,動(dòng)畫(huà)四,動(dòng)畫(huà)三,判斷下述結(jié)論哪一個(gè)是正確的兩圖中F均為單位寬度上的靜水總壓力。AFXF2BFXF2,答案B,關(guān)閉窗口,4、靜水總壓力,1）作用在曲面上的靜水總壓力大小,2）作用線與水平方向的夾角,3總壓力的合成總壓力的大小利用水平分力及鉛垂分力通過(guò)求合力的方法求得。,結(jié)論曲面上的靜水總壓力的計(jì)算,1計(jì)算水平分力正確繪制曲面的鉛垂投影圖，求出該投影圖的面積及形心深度，然后求出水平分力；,2計(jì)算鉛垂分力正確繪制曲面的壓力體。壓力體體積由以下幾種面圍成受壓曲面本身、通過(guò)曲面周?chē)吘壸鞯你U垂面、液面或液面的延長(zhǎng)線。鉛垂分力的大小即為壓力體的重量；,例1如圖所示一擋水弧形閘門(mén)，已知R2M,Θ30度,H5M,試求單位寬度所受的水靜總壓力的大小。,解水平方向的壓力等于面EB上的水壓力,鉛直方向的壓力等于壓力體CABEDC的水重。分成兩部分,1,2,則,代入數(shù)據(jù)得,答案C,AF水F水銀；CF水F水銀；D、不一定。,例1比較重力場(chǎng)（質(zhì)量力只有重力）中，水和水銀所受的單位質(zhì)量力F水和F水銀的大小,下一頁(yè),自由落體X＝Y(jié)0,Z0。加速運(yùn)動(dòng)XA,Y0,ZG。,例題2試問(wèn)自由落體和加速度A向X方向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的液體所受的單位質(zhì)量力大小（FXFYFZ）分別為多少,下一頁(yè),392KPA3M,例３如圖所示的密閉容器中，液面壓強(qiáng)P0＝98KPA，A點(diǎn)壓強(qiáng)為49KPA，則B點(diǎn)壓強(qiáng)為多少,在液面下的深度為多少。,關(guān)閉窗口,例1,如圖所示，，下述兩個(gè)靜力學(xué)方程哪個(gè)正確,B,A,答案B,下一頁(yè),例2僅在重力作用下,靜止液體中任意一點(diǎn)對(duì)同一基準(zhǔn)面的單位勢(shì)能為_(kāi)______,A隨深度增加而增加；B隨深度增加而減少；C常數(shù)；D不確定。,答案C,下一頁(yè),例3試問(wèn)圖示中A、B、C、D點(diǎn)的測(cè)壓管高度，測(cè)壓管水頭。（D點(diǎn)閘門(mén)關(guān)閉，以D點(diǎn)所在的水平面為基準(zhǔn)面）,D6M，6M,C3M，6M,B2M，6M,A0M，6M,關(guān)閉窗口,例1相對(duì)壓強(qiáng)是指該點(diǎn)的絕對(duì)氣壓與_______的差值。A標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；B當(dāng)?shù)卮髿鈮?；C真空壓強(qiáng)；D工程大氣壓。,答案B,下一頁(yè),例2某點(diǎn)的真空度為65000PA,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?1MPA該點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為（）。A65000PAB35000PAC165000PAD100000PA,答案B,下一頁(yè),3露天水池,水深5M處的相對(duì)壓強(qiáng)（）。A5KPAB49KPAC147KPAD205KPA,例3,答案B,下一頁(yè),例4一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下42M處測(cè)壓管高度為22M，設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?個(gè)工程大氣壓，則容器內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)為幾米水柱,,A2M；B8M；C1M；D2M。,答案B,下一頁(yè),例5某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)等于04個(gè)工程大氣壓，其相對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi)_______。A06工程大氣壓；B04工程大氣壓；C588KPAD392KPA,答案C,下一頁(yè),例6僅在重力作用下，靜止液體的測(cè)壓管水頭線必定________A水平B線形降低C線形升高D呈曲線,答案A,下一頁(yè),例7某點(diǎn)壓強(qiáng)為10KGF/CM2,用國(guó)際單位表示該處的壓強(qiáng)為_(kāi)_____KPA。A100B98C1000D980,答案B,下一頁(yè),例8僅在重力作用下，靜止液體的_____線必為水平線。A位置水頭；B測(cè)壓管高度；C壓強(qiáng)水頭D測(cè)壓管水頭,答案D,下一頁(yè),例9某液體的容重為Γ，在液體內(nèi)部B點(diǎn)較A點(diǎn)低1M,其B點(diǎn)的壓強(qiáng)比A點(diǎn)的壓強(qiáng)大_____PAAΓB9800C10000D不能確定,答案A,下一頁(yè),例10僅在重力作用下，靜止液體中任意點(diǎn)對(duì)同一基準(zhǔn)面的______為一常數(shù)。A單位位能；B單位勢(shì)能；C單位壓能；D單位動(dòng)能,答案B,關(guān)閉窗口,

簡(jiǎn)介：13理想流體的流動(dòng),本節(jié)重點(diǎn)掌握理想流體模型；理解理想流體、流線、流管等物理概念；掌握理想流體的穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)性原理；掌握貝努利方程的原理；,一基本概念流體具有流動(dòng)性的液體和氣體；流體動(dòng)力學(xué)研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及流體與其他物體之間相互作用的力學(xué)；二流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用生物體液和氧分的輸送，動(dòng)物體內(nèi)血液的循環(huán)，土壤中水分的運(yùn)動(dòng)，農(nóng)田排灌、昆蟲(chóng)遷飛；,§131理想流體的穩(wěn)定流動(dòng),一基本概念1流體的粘滯性實(shí)際流體在流動(dòng)時(shí)．其內(nèi)部有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相鄰兩部分之間存在類(lèi)似兩固體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)存在的摩擦阻力內(nèi)摩擦力，流體的這種性質(zhì)稱為粘滯性。2流體的可壓縮性實(shí)際流體在外界壓力作用下、其體積會(huì)發(fā)生變化，即具有可壓縮性；3理想流體模型絕對(duì)不可壓縮、沒(méi)有粘滯性的流體叫做理想流體；一般情況下，密度不發(fā)生明顯變化的氣體或者液體、粘滯性小的流體均可看成理想流體．,2定常流動(dòng)流體質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)空間各點(diǎn)的流速雖然可以不同，但如果空間每一點(diǎn)的流速不隨時(shí)間而改變，這樣的流動(dòng)方式稱為定常流動(dòng)，也稱為穩(wěn)定流動(dòng)是一種理想化的流動(dòng)方式。,二流體的運(yùn)動(dòng)形式,1一般流動(dòng)形式通常流體看做是由大量流體質(zhì)點(diǎn)所組成的連續(xù)介質(zhì)。一般情況流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于流體各部分可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，各部分質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)速度是空間位置的函數(shù)，又是時(shí)間T的函數(shù),三流線、流管,流線為了形象地描述定常流動(dòng)的流體而引入的假想的直線或曲線流線上任意點(diǎn)的切線方向就是流體質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)該點(diǎn)的速度方向穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流線的形狀和分布不隨時(shí)間變化，且流線與流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡重合；流線的疏密程度可定性地表示流體流速的大??；流線不相交；2流管流體內(nèi)部，通過(guò)某一個(gè)截面的流線圍成的管狀空間；流體質(zhì)點(diǎn)不會(huì)任意穿出或進(jìn)入流管；（與實(shí)際管道相似）流體可視為由無(wú)數(shù)個(gè)穩(wěn)定的流管組成，分析每個(gè)流管中流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是掌握流體整體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)；,四連續(xù)性原理,1推導(dǎo)過(guò)程,假設(shè)①取一個(gè)截面積很小的細(xì)流管，垂直于流管的同一截面上的各點(diǎn)流速相同；②流體由左向右流動(dòng)；③流體具有不可壓縮性；④流體質(zhì)點(diǎn)不可能穿入或者穿出流管；⑤在一個(gè)較短的時(shí)間?T內(nèi)，流進(jìn)流管的流體質(zhì)量等于流出流管的流體質(zhì)量（質(zhì)量守恒），即,2理想流體的連續(xù)性方程連續(xù)性原理、流量方程,流體在同一細(xì)流管中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，通過(guò)任一截面S的體積流量保持不變。推廣，對(duì)于不可壓縮的實(shí)際流體，任意流管、真實(shí)導(dǎo)流管、流體管道都滿足連續(xù)性原理。如果同一截面上流速相同，不可壓縮的流體在流管中做穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)流體的流速?與流管的截面積S成反比，即截面大處流速小，狹窄處流速大。,體積流量表示單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)任意截面S的流體體積，稱為體積流量，簡(jiǎn)稱流量，用QV表示，單位為M3/S,補(bǔ)充例題有一條灌溉渠道，橫截面是梯形，底寬2M，水面寬4M，水深1M，這條渠道再通過(guò)兩條分渠道把水引到田間，分渠道的橫截面也是梯形，底寬1M，水面寬2M，水深05M，如果水在兩條渠道內(nèi)的流速均為02M/S，求水在總渠道中的流速,§133伯努利方程及其應(yīng)用,伯努利方程理想流體在重力場(chǎng)中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，能量守衡定律在流動(dòng)液體中的表現(xiàn)形式。,伯努利方程是瑞士物理學(xué)家伯努利提出來(lái)的，是理想流體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的基本方程，對(duì)于確定流體內(nèi)部各處的壓力和流速有很大的實(shí)際意義、在水利、造船、航空等部門(mén)有著廣泛的應(yīng)用。伯努利個(gè)人簡(jiǎn)介（DANIELBERNOULI,1700～1782）瑞士物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、醫(yī)學(xué)家。他是伯努利這個(gè)數(shù)學(xué)家族（4代10人）中最杰出的代表，16歲時(shí)就在巴塞爾大學(xué)攻讀哲學(xué)與邏輯，后獲得哲學(xué)碩士學(xué)位，17～20歲又學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，并于1721年獲醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位，成為外科名醫(yī)并擔(dān)任過(guò)解剖學(xué)教授。但在父兄熏陶下最后仍轉(zhuǎn)到數(shù)理科學(xué)。伯努利成功的領(lǐng)域很廣，除流體動(dòng)力學(xué)這一主要領(lǐng)域外，還有天文測(cè)量、引力、行星的不規(guī)則軌道、磁學(xué)、海洋、潮汐等等。,一伯努利方程的推導(dǎo),穩(wěn)定流動(dòng)的理想流體中，忽略流體的粘滯性，任意細(xì)流管中的液體滿足能量守恒和功能原理,設(shè)流體密度?，細(xì)流管中分析一段流體A1A2A1處S1，?1，H1,P1A2處S2，?2，H2,P2,經(jīng)過(guò)微小時(shí)間?T后，流體A1A2移到了B1B2,從整體效果看，相當(dāng)于將流體A1B1移到了A2B2,設(shè)A1B1段流體的質(zhì)量為?M，則,機(jī)械能的增量,功能原理系統(tǒng)受到非保守力做功，系統(tǒng)機(jī)械能的增量等于非保守力對(duì)系統(tǒng)作的功；,外界對(duì)系統(tǒng)作的功,受力分析＝端面壓力＋側(cè)壁壓力,二對(duì)于同一流管的任意截面，伯努利方程,含義對(duì)于理想流體作穩(wěn)定流動(dòng)，在同一流管中任一處，每單位體積流體的動(dòng)能、勢(shì)能和該處壓強(qiáng)之和是一個(gè)恒量。,伯努利方程，是理想流體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的基本方程；對(duì)于實(shí)際流體，如果粘滯性很小，如水、空氣、酒精等，可應(yīng)用伯努利方程解決實(shí)際問(wèn)題；對(duì)于確定流體內(nèi)部各處的壓力和流速有很大的實(shí)際意義、在水利、造船、航空等部門(mén)有著廣泛的應(yīng)用。,補(bǔ)充例題，水管里的水在壓強(qiáng)為P4105PA的作用下流入房間，水管的內(nèi)直徑為20CM，管內(nèi)水的流速為4M/S。引入到5M高處二樓浴室的水管，內(nèi)直徑為10CM，試求浴室水管內(nèi)水的流速和壓強(qiáng)已知水的密度為?＝103KG/M3。,在水平流動(dòng)的流體中，流速大的地方壓強(qiáng)小；流速小的地方壓強(qiáng)大。在粗細(xì)不均勻的水平流管中，根據(jù)連續(xù)性原理，管細(xì)處流速大，管粗處流速小，因而管細(xì)處壓強(qiáng)小，管粗處壓強(qiáng)大；如水流抽氣機(jī)、噴霧器、內(nèi)燃機(jī)的汽化器的基本原理都基于此；,一水平流管的伯努利方程,134伯努利方程的應(yīng)用,生活中的實(shí)例,在海洋中平行逆向航行的兩艘大輪船，相互不能靠得太近，否則就會(huì)有相撞的危險(xiǎn)，為什么逆流航行的船只行到水流很急的岸邊時(shí)，會(huì)自動(dòng)地向岸靠攏；汽車(chē)駛過(guò)時(shí)，路旁的紙屑常被吸向汽車(chē)；簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)用兩張窄長(zhǎng)的紙條，相互靠近，用嘴從兩紙條中間吹氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)二紙條不是被吹開(kāi)而是相互靠攏，就是“速大壓小”的道理。打開(kāi)的門(mén)窗，有風(fēng)吹過(guò)，門(mén)窗會(huì)自動(dòng)的閉合，然后又張開(kāi)；,6飛機(jī)的機(jī)翼的翼型使得飛行中前面的空氣掠過(guò)機(jī)翼向后時(shí)，流經(jīng)機(jī)翼上部的空氣要通過(guò)的路程大于流經(jīng)機(jī)翼下部的空氣通過(guò)的路程，因此上部空氣流速大于下部空氣的流速，上部空氣對(duì)機(jī)翼向下的壓力就會(huì)小于下部空氣對(duì)機(jī)翼向上的壓力，從而產(chǎn)生升力；,應(yīng)用實(shí)例1水流抽氣機(jī)、噴霧器,空吸作用當(dāng)流體流速增大時(shí)壓強(qiáng)減小，產(chǎn)生對(duì)周?chē)鷼怏w或液體的吸入作用；,水流抽氣機(jī)、噴霧器就是根據(jù)空吸作用的原理（速度大、壓強(qiáng)?。┰O(shè)計(jì)的。,應(yīng)用實(shí)例2汾丘里流量計(jì)汾丘里管特制的玻璃管，兩端較粗，中間較細(xì)，在較粗和較細(xì)的部位連通著兩個(gè)豎直細(xì)管。汾丘里管水平接在液體管道中可以測(cè)定液體的流量；,流速,體積流量,只要讀出兩個(gè)豎管的高度差，就可以測(cè)量流速和流量,應(yīng)用實(shí)例3皮托管常用的流速測(cè)定裝置；,皮托管由雙層圓頭玻璃管組成，內(nèi)外管分別通過(guò)橡皮管與U形壓強(qiáng)計(jì)的兩管相連、內(nèi)管的開(kāi)口在A，外管的開(kāi)門(mén)即管壁上鉆的幾個(gè)小孔在B。A正對(duì)流速方向，A、B間忽略高度差；,二流速的測(cè)定,駐點(diǎn)當(dāng)流體遇到障礙物受阻時(shí)，在障礙物前會(huì)有一點(diǎn)，該點(diǎn)流體靜止不動(dòng)，故稱駐點(diǎn)；,應(yīng)用實(shí)例4小孔流速敞口的液槽內(nèi)離開(kāi)液面H處開(kāi)一小孔，液體密度為?，液面上方是空氣，在液槽側(cè)面小孔處壓強(qiáng)為大氣壓P0,求小孔處的液體流速,托里拆利定律忽略粘滯性，任何液體質(zhì)點(diǎn)從小孔中流出的速度與它從H高度處自由落下的速度相等；,注由于液槽中液面下降很慢，可以看成是穩(wěn)定流動(dòng)，把液體作為理想流體；,應(yīng)用實(shí)例5文特里管可串接到管道中測(cè)定流速的裝置；,曲管壓強(qiáng)計(jì)中盛水銀，當(dāng)粗管和細(xì)管橫截面S1和S2及水銀柱的高度差H已知時(shí)，求粗管中水的流速。,粘滯流體如植物組織中的水分，人體及動(dòng)物體內(nèi)的血液以及甘油、蓖麻油。,§14粘滯流體的流動(dòng),一牛頓粘滯定律粘滯系數(shù),層流實(shí)際流體在流動(dòng)時(shí)，同一橫截面上各點(diǎn)流速并不相同，管中軸心處流速最大，越接近管壁，流速越小，在管壁處流速為零。這種各層流體流速有規(guī)則逐漸變化的流動(dòng)形式，稱為層流；每一層為與管同軸的薄圓筒，每一層流速相同，各層之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)但不互相混雜，管道中的流體沒(méi)有橫向的流動(dòng)。（流速小時(shí)呈現(xiàn)的流動(dòng)形式河道、圓形管道）,粘滯力粘滯流體在流動(dòng)中各層的流速不同，相鄰兩流層之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，互施摩擦力，快的一層給慢的一層以向前的拉力；慢的一層則給快的一層以向后的阻力，這種摩擦力稱為內(nèi)摩擦，又稱粘滯力；,粘滯力和哪些因素有關(guān),流體內(nèi)相鄰兩層內(nèi)摩擦力的大小與兩流層的接觸面積大小有關(guān)；還與兩流層間速度變化的快慢有關(guān)；,垂直于流速方向上有相距?Y的兩個(gè)流層，速度差為??；速度變化的快慢程度其物理意義是垂直于流速方向上相距單位距離的兩個(gè)流層的速度的變化率。,垂直于流速方向的流速梯度或速度梯度,牛頓粘滯定律流體內(nèi)部相鄰兩流層間的內(nèi)摩擦力F與兩流層的接觸面積?S，以及兩流層處的速度梯度成正比,比例系數(shù)?流體的粘滯系數(shù)或粘度，單位為帕秒PAS,粘滯系數(shù)越大，相鄰兩流層接觸表面間的內(nèi)摩擦力也越大；用粘滯系數(shù)定量地表示流體粘性的大小；牛頓型流體的粘滯系數(shù)除與流體性質(zhì)有關(guān)，還與溫度有關(guān)。對(duì)于液體．溫度愈高，粘滯系數(shù)愈??；氣體則相反．溫度愈高，粘滯系數(shù)愈大。確定粘滯系數(shù)的實(shí)際意義輸送流體的管道設(shè)計(jì)、機(jī)械中潤(rùn)滑油的加入、血液粘稠度診斷學(xué)、藥學(xué)等；,幾種常見(jiàn)液體的粘滯系數(shù)P8,接觸面積相同的兩層液體間的內(nèi)摩擦力遠(yuǎn)小于兩個(gè)固體間的摩擦力，因此在機(jī)器上廣泛使用機(jī)油等作為潤(rùn)滑劑．,二流體的湍流雷諾數(shù),層流不是流動(dòng)的唯一形式；湍流流體在管道內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)流速超過(guò)某一臨界值，流體的層流狀態(tài)將被破壞，各流層相互混淆，局部有橫向流動(dòng)，呈現(xiàn)不規(guī)則的渦狀流動(dòng)，這種流動(dòng)狀態(tài)稱為湍流。在自然現(xiàn)象中，比較普遍的流動(dòng)狀態(tài)是湍流，如江河急流、煙囪排出的廢氣流、大氣的流動(dòng)等。,層流與湍流的區(qū)別層流無(wú)橫向流動(dòng)；湍流總體向前流動(dòng)，但局部有橫向流動(dòng)；,實(shí)驗(yàn)表明由層流變成湍流的條件用雷諾數(shù)RE來(lái)確定,RE雷諾數(shù)，一個(gè)無(wú)量綱的純數(shù)?流體的密度；?流體的粘滯系數(shù)；?流體在管道中的平均流速；D管道的直徑或流體中的運(yùn)動(dòng)物體,雷諾數(shù)RE來(lái)判斷層流變成湍流的條件,P55表17表明植物組織中水分流動(dòng)的雷諾數(shù)很小，屬于穩(wěn)定的層流；動(dòng)物組織中的血液流動(dòng)比較復(fù)雜，但在正常生理?xiàng)l件下，生物體系中液體的流動(dòng)可視為層流；,雷諾數(shù)在流體動(dòng)力學(xué)中的作用對(duì)于一定幾何形狀的管道（不論大?。┲辛鲃?dòng)的流體，不論?、?、V、D如何，只要RE相同，它們的流動(dòng)類(lèi)型就相同?？稍趯?shí)驗(yàn)室用水工模型來(lái)模擬江河水的流動(dòng)，用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)研究飛機(jī)的飛行等情況；,流體相似率,雷諾數(shù)不僅提供了一個(gè)判斷流動(dòng)類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)，而且具有相似率如果兩種流體的邊界條件相似且具有相同的雷諾數(shù)，則流體具有相同的動(dòng)力學(xué)特征。,§142泊肅葉公式及其應(yīng)用,粘滯流體穩(wěn)定層流時(shí)，流量和哪些因素有關(guān)粘滯流體在無(wú)限長(zhǎng)水平圓形管道作層流的情形；實(shí)際應(yīng)用水管、動(dòng)物血管、植物木質(zhì)導(dǎo)管都是圓形管道；,在均勻水平管的一段，管的半徑為R，長(zhǎng)為L(zhǎng)，左端壓強(qiáng)為P1，右端壓強(qiáng)為P2，且P1P2，流體自左向右流動(dòng)。通過(guò)圓形管內(nèi)穩(wěn)定流層的流量與兩截面的壓強(qiáng)差以及流體截面的半徑有關(guān)，即P1P2越大，R越大，流量越大；與流體的長(zhǎng)度L，流體的粘度有關(guān)，長(zhǎng)度及粘度越大則流量越小。,法國(guó)醫(yī)生泊肅葉于1840年研究動(dòng)物血液在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，粘滯流體在水平圓管中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的流量為,利用泊肅葉公式測(cè)量液體的黏度,泊肅葉公式,RX為流阻，表示粘滯流體在圓管中流過(guò)時(shí)受到的阻滯程度；管道半徑的細(xì)微變化可引起流阻很大的變化；,流量、壓強(qiáng)差和流阻三者之間的關(guān)系與電學(xué)中電流強(qiáng)度、電壓和電阻之間的關(guān)系相似；,§143斯托克斯定律,運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，流體對(duì)物體的作用可理解為靜止流體對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的作用。古老的船帆、船槳；近代的螺旋漿、汽輪機(jī)、飛機(jī)機(jī)翼、火箭、導(dǎo)彈等都離不開(kāi)水或氣體對(duì)它們的作用；研究流體對(duì)物體的作用富有實(shí)際意義；固體在流體中運(yùn)動(dòng)主要受到兩種流體阻力粘滯阻力和壓差阻力；,較小物體在?較大的流體中緩緩運(yùn)動(dòng)，主要受粘滯阻力；運(yùn)動(dòng)物體前后形成壓強(qiáng)差，產(chǎn)生壓差阻力；當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)，物體尾部產(chǎn)生漩渦，會(huì)增大壓強(qiáng)差；要減小壓差阻力，應(yīng)盡量減小物體尾部的漩渦和前部迎流面積流線形設(shè)計(jì)原理；,物體尾部伸展成光滑的流線型，可大大減小壓差阻力，如飛機(jī)、快艇、轎車(chē)；魚(yú)、飛鳥(niǎo)（自然進(jìn)化的結(jié)果）；流線型的魚(yú)、飛鳥(niǎo)（自然進(jìn)化的結(jié)果）；為什么沒(méi)有流線型的昆蟲(chóng),接觸面積,斯托克斯定律關(guān)于球體在粘滯流體中運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)半徑為R的小球體．在粘滯系數(shù)為?的流體中以速度?運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的總阻力為,由于液體具有粘滯性，物體在液體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的總阻力等于粘滯阻力和壓差阻力之和；實(shí)驗(yàn)表明流體阻力的大小與物體的形狀大小、速度及流體的粘滯系數(shù)等有關(guān)；,小球在粘滯流體中的沉降,微小球體在粘滯液體中自由下沉，受到三個(gè)力重力、浮力、流體阻力；開(kāi)始時(shí)加速下沉，最后達(dá)到終極速度勻速下沉；,由此可以測(cè)量粘滯流體的粘滯系數(shù)?；已知粘滯系數(shù)?，可測(cè)出小球體的半徑。1911年，著名的密里根油滴實(shí)驗(yàn)就是用這一公式測(cè)出了油滴的半徑，從而求電子的電荷。還可用來(lái)做土壤的顆粒分析；,V正比于球半徑的平方，球越小，下落越慢霧等微粒在空氣中下落極其慢，不易散去,沉降分離與離心分離,懸浮液中的土壤顆粒、細(xì)胞和生物溶液中的某些生物大分子都可以看成球形顆粒，它們的沉降遵從同樣的規(guī)律，利用在重力作用下沉降使物質(zhì)分離的方法叫做沉降分離；,?＝??,顆粒處于平衡狀態(tài)，不能分離；???,顆粒下沉，密度差越大，沉降越快；顆粒越大，終極速度越大，沉降越快；顆粒很小，終極速度很小，沉降困難－－?高速離心分離,離心分離提純線粒體、染色體、溶酶體、病毒等亞細(xì)胞物質(zhì)，還可以用超速離心法分離脫氧核糖核酸等生物大分子,直徑小于1微米；離心分離法已成為生物科學(xué)研究的重要手段。,離心機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使物質(zhì)產(chǎn)生較大的離心力，依靠這一離心力可實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的分離、制備、濃縮、提純。離心機(jī)是科研生產(chǎn)與醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)中的常用設(shè)備。在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，常用離心機(jī)來(lái)分離血清、血漿、沉淀蛋白質(zhì)等。,作業(yè)P57頁(yè)思考題14練習(xí)題18，19，110，112,

簡(jiǎn)介：重塑責(zé)任心贏在執(zhí)行力,主講宋振杰,課程大綱,第一講打牢責(zé)任根基第二講重塑責(zé)任系統(tǒng)第二講高效執(zhí)行綱領(lǐng)第三講快樂(lè)執(zhí)行要訣,打牢責(zé)任根基,第一講,一、各就各位，敬畏責(zé)任,當(dāng)位則吉不當(dāng)位則兇,二、安分守己，忠誠(chéng)履責(zé),屁股決定腦袋而不是腦袋決定屁股,新華詞典“責(zé)任”,①分內(nèi)應(yīng)做的事例如完成工作任務(wù)是員工應(yīng)盡的責(zé)任。②沒(méi)做好分內(nèi)事而應(yīng)承擔(dān)的過(guò)失例如因?yàn)槟愕倪^(guò)失造成客戶投訴，你要承擔(dān)責(zé)任。,三、契約意識(shí)，盡心盡責(zé),自然人三大特點(diǎn)生活化、感情化、自由化職業(yè)人三大特點(diǎn)職業(yè)化、商業(yè)化、規(guī)范化,四、激發(fā)潛力，自我負(fù)責(zé),她在北京廣播學(xué)院畢業(yè)后任黑龍江人民廣播電臺(tái)播音員。后到中國(guó)社科院讀研究生,讀研期間她在中央電視臺(tái)實(shí)習(xí)。,五、急難險(xiǎn)重，勇于擔(dān)責(zé),事情越多，越表明你的重要困難越多，越表現(xiàn)你的能力克服困難的大小，決定能力的大小滄海橫流方顯英雄本色,六、主人心態(tài)，值得托付,1、分內(nèi)種好自家的自留地2、分外看好大家的責(zé)任田3、主人心態(tài)，終成大器,重塑責(zé)任系統(tǒng),第二講,一、責(zé)任意識(shí)“想干事”,補(bǔ)足精神鈣質(zhì)上緊干勁發(fā)條獲得內(nèi)酬外酬,二、責(zé)任能力“能干事”,沒(méi)有金剛鉆，別攬瓷器活責(zé)重山岳，能者方可當(dāng)之我不懂，學(xué)了嗎我不會(huì)，練了嗎,三、責(zé)任行為“真干事”,敢于較真，注重日常未雨綢繆，持續(xù)優(yōu)化不做三段四段做九段,四、責(zé)任成果“干成事”,抓鐵有痕要結(jié)果踏石留印出業(yè)績(jī),五、履責(zé)貴小貴實(shí)，善做善成,小事做透有學(xué)問(wèn)小事做好是能力小事做久是能耐,六、履責(zé)貴細(xì)貴精，追求卓越,做事不應(yīng)付做人不對(duì)付工作不能差不多,七、履責(zé)貴在思考，善于復(fù)盤(pán),1、回顧目標(biāo)2、評(píng)估結(jié)果3、分析原因4、總結(jié)規(guī)律,高效執(zhí)行綱領(lǐng),第三講,高效執(zhí)行的八大綱領(lǐng),1、接受指示不走樣2、領(lǐng)會(huì)意圖不跑偏3、積極主動(dòng)不抱怨4、執(zhí)行任務(wù)不講價(jià),高效執(zhí)行的八大綱領(lǐng),5、遇到問(wèn)題能創(chuàng)新6、死纏爛打不放棄7、標(biāo)桿趕超爭(zhēng)第一8、執(zhí)行到位不越位,一、接受指示不走樣,,,,,,,,,請(qǐng)教式,復(fù)述式,確認(rèn),,,,,,,例證式,總結(jié)式,報(bào)告式,反饋式,確認(rèn)上司指示的六個(gè)方法,二、領(lǐng)會(huì)意圖不跑偏,1、同一高度2、同等基礎(chǔ)3、同向思考4、同頻共振,什么是領(lǐng)導(dǎo)意圖,所謂領(lǐng)導(dǎo)意圖，是指領(lǐng)導(dǎo)在布置工作、下達(dá)任務(wù)、發(fā)出指令時(shí)的本意或精神實(shí)質(zhì)，希望達(dá)到的成果或標(biāo)準(zhǔn)。,三、積極主動(dòng)不抱怨,四、執(zhí)行任務(wù)不講價(jià),1、先干起來(lái)2、從一方面做出模樣3、理解領(lǐng)導(dǎo)的難處4、不攀比，做自己,,,,,,,,,,五、遇到問(wèn)題能創(chuàng)新,六、死纏爛打不放棄,1、你遇到過(guò)不可能完成的事情、或者任務(wù)對(duì)你的挑戰(zhàn)嗎2、你是如何應(yīng)對(duì)的后來(lái)的結(jié)果如何,1、尋標(biāo)找榜樣2、對(duì)標(biāo)找差距3、看標(biāo)定計(jì)劃4、練功死磕對(duì)手5、超標(biāo)當(dāng)標(biāo)王,七、標(biāo)桿趕超爭(zhēng)第一,八、執(zhí)行到位不越位,責(zé)任要到位，角色不越位功勞可以大，架子不能大榮譽(yù)可以多，驕傲不能多不要凌駕組織，不要不知進(jìn)退,快樂(lè)執(zhí)行要訣,第四講,眾人劃槳開(kāi)大船,第一部分,一、換位思考，同理同心,同理心是在人際交往過(guò)程中，能夠體會(huì)他人的情緒和想法、理解他人的立場(chǎng)和感受并站在他人的角度思考和處理問(wèn)題的能力。邁爾斯社會(huì)心理學(xué)（第7版）,己欲立而立人己欲達(dá)而達(dá)人論語(yǔ)雍也,二、善于分享，成人之美,三、發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)，真誠(chéng)贊美,四、尊重差異，合作共贏,西游記中的唐僧團(tuán)隊(duì)，盡管存在各種各樣的問(wèn)題，但整體上來(lái)說(shuō)是個(gè)非常成功的團(tuán)隊(duì)，雖然歷經(jīng)九九八十一磨難，但最后修成了正果。,五、管理上司，貴人多助,1、了解你上司并主動(dòng)適應(yīng)2、尊重并欣賞你的上司3、幫助上司成功4、給上司面子5、補(bǔ)短不要比長(zhǎng),陽(yáng)光心態(tài)干事業(yè),第二部分,一、懂得常識(shí)，淡定從容,二、活在當(dāng)下，抓住現(xiàn)在,什么是當(dāng)下昨天已成過(guò)去（作廢的支票，明天還沒(méi)有到來(lái)（期票），只有今天和現(xiàn)在在你的手中（現(xiàn)金）?！靶挠辍毙膽B(tài)。北京地鐵一號(hào)線,三、正確比較，珍惜擁有,請(qǐng)思考幸福的含義,四、操之在我，褒貶由人,祝愿各位,履職盡責(zé)中實(shí)現(xiàn)自我高效執(zhí)行中成就人生陽(yáng)光心態(tài)天天好工作健康身體天天好人生,宋振杰老師是北京大學(xué)出版社十大金牌作者獲得者，著有黃金心態(tài)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)等專著15部。,宋振杰老師2015年5月出版圖書(shū)。,宋振杰老師2014年10月出版圖書(shū)。,宋振杰老師主要課程,領(lǐng)導(dǎo)有方（高層領(lǐng)導(dǎo)力2天）管理有方（中層執(zhí)行力6天）工作有方（員工職業(yè)化4天）,

簡(jiǎn)介：流體力學(xué)中的三大基本方程,劉穎杰,1連續(xù)性微分方程,理論依據(jù)質(zhì)量守恒定律在微元體中的應(yīng)用數(shù)學(xué)描述單位時(shí)間流出的質(zhì)量單位時(shí)間流入的質(zhì)量單位時(shí)間質(zhì)量的累積OR增量0,假定流體連續(xù)地充滿整個(gè)流場(chǎng)，從中任取出以點(diǎn)為中心的微小六面體空間作為控制體如右圖?？刂企w的邊長(zhǎng)為DX，DY，DZ，分別平行于直角坐標(biāo)軸X，,公式推導(dǎo),（1）單位時(shí)間內(nèi)流入、流出微元體流體總質(zhì)量變化,Y，Z。設(shè)控制體中心點(diǎn)處流速的三個(gè)分量為,液體密度為。將各流速分量按泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，并略去高階微量，可得到該時(shí)刻通過(guò)控制體六個(gè)表面中心點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。例如通過(guò)控制體前表面中心點(diǎn)M的質(zhì)點(diǎn)在X方向的分速度為通過(guò)控制體后表面中心點(diǎn)N的質(zhì)點(diǎn)在X方向的分速度為,因所取控制體無(wú)限小，故認(rèn)為在其各表面上的流速均勻分布。所以單位時(shí)間內(nèi)沿X軸方向,流出控制體的質(zhì)量為,于是，單位時(shí)間內(nèi)在X方向流出與流入控制體的質(zhì)量差為,流入控制體的質(zhì)量為,同理可得在單位時(shí)間內(nèi)沿Y，Z方向流出與流入控制體的質(zhì)量差為,故單位時(shí)間內(nèi)流出與流入微元體流體質(zhì)量總變化為,和,⑵控制體內(nèi)質(zhì)量變化,因控制體是固定的，質(zhì)量變化是因密度變化引起的，DT時(shí)間內(nèi),單位時(shí)間內(nèi)，微元體質(zhì)量增量,,（微團(tuán)密度在單位時(shí)間內(nèi)的變率與微團(tuán)體積的乘積）,⑶根據(jù)連續(xù)性條件,,矢量形式,三維連續(xù)性微分方程,,⑴適用條件不可壓縮和可壓縮流體理想和實(shí)際流體穩(wěn)態(tài)及非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)⑵不可壓縮性流體的連續(xù)性微分方程,,OR,,說(shuō)明流體體變形率為零，即流體不可壓縮?；蛄魅塍w積流量與流出體積流量相等。,,,,,⑶穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)所有流體物性參數(shù)均不隨時(shí)間而變，,,,⑷二維平面流動(dòng),2理想流體的運(yùn)動(dòng)方程341歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程,理論依據(jù)是牛頓第二定律在流體力學(xué)上的具體應(yīng)用，它建立了理想流體的密度、速度、壓力與外力之間的關(guān)系。1775年由歐拉推出流體力學(xué)中心問(wèn)題是流速問(wèn)題，流體流速與其所受到外力間的關(guān)系式即是運(yùn)動(dòng)方程。,推導(dǎo)過(guò)程,⑴取微小六面控制體,,牛頓第二定律OR動(dòng)量定理,⑵推導(dǎo)依據(jù),,即作用力之合力動(dòng)量隨時(shí)間的變化速率,⑶分析受力,質(zhì)量力,單位質(zhì)量力,,X方向上所受質(zhì)量力為,表面力,理想流體，沒(méi)有粘性，所以表面力只有壓力,,X方向上作用于垂直X軸方向兩個(gè)面的壓力分別為,,X方向上質(zhì)點(diǎn)所受表面力合力,流體質(zhì)點(diǎn)加速度,的計(jì)算方法,,,流速的全導(dǎo)數(shù)應(yīng)是,當(dāng)?shù)丶铀俣攘鲌?chǎng)中某處流體運(yùn)動(dòng)速度對(duì)時(shí)間的偏導(dǎo)數(shù)，反映了流體速度在固定位置處的時(shí)間變化特性遷移加速度流場(chǎng)由于流出、流進(jìn)某一微小區(qū)域而表現(xiàn)出的速度變化率。,流體質(zhì)點(diǎn)加速度,在三個(gè)坐標(biāo)軸上的分量表示成,,⑷代入牛頓第二定律求得運(yùn)動(dòng)方程,得X方向上的運(yùn)動(dòng)微分方程,,單位體積流體的運(yùn)動(dòng)微分方程,,單位質(zhì)量流體的運(yùn)動(dòng)微分方程,,同理可得Y,Z方向上的,,向量形式,式中,,理想流體歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程,適用條件理想流體，不可壓縮流體和可壓縮流體,（5）連續(xù)性微分方程和運(yùn)動(dòng)方程在求解速度場(chǎng)中的應(yīng)用,這里以不可壓縮粘性流體穩(wěn)定等溫流動(dòng)為例連續(xù)性方程,,運(yùn)動(dòng)方程,,,1含有四個(gè)未知量完整的方程組。2描述了各種量間的依賴關(guān)系。3通解、單值條件（幾何條件、物理?xiàng)l件、邊界條件、初始條件）→特解。即描述流體流動(dòng)的完整方程組單值性條件→描述某一特定流動(dòng)。,,3伯努利方程BERNOULLI,理想流體穩(wěn)定流動(dòng)的伯努利微分方程,由理想流體歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程,是穩(wěn)定流動(dòng)，VX,VY,VZ，P都只是坐標(biāo)函數(shù)，與時(shí)間無(wú)關(guān)，方程轉(zhuǎn)換去除T項(xiàng),伯努利（DBERNOULI1700－1782）方程的提出和意義,,,推導(dǎo)得,,OR,伯努利方程微分形式。,說(shuō)明流體質(zhì)點(diǎn)在微小控制體DXDYDZ范圍內(nèi)，沿任意方向流線流動(dòng)時(shí)的能量平衡關(guān)系式。,①適用范圍理想流體、穩(wěn)定流體、質(zhì)量力只有重力且在微小控制體DXDYDZ范圍內(nèi)沿某一根流線；②物理意義揭示了沿某一根流線運(yùn)動(dòng)著的流體質(zhì)點(diǎn)速度，位移和壓強(qiáng)、密度四者之間的微分關(guān)系。,31伯努利方程積分形式,1沿流線的積分方程,設(shè),,,OR,理想流體微元流束的伯努利方程。,①適用條件理想流體、不可壓縮性流體、穩(wěn)定流動(dòng)、質(zhì)量力只有重力，且沿某一根流線；②任選一根流線上的兩點(diǎn),,（流線變化了則C值變化）,③靜止流體,靜止容器內(nèi)任一點(diǎn)的Z與P/R之和為常數(shù)。,靜力學(xué)方程,物理意義及幾何意義,Z單位重量流體所具有的位能NM/N；（可以看成MGZ/MG）P/R單位重量流體所具有的壓力能；,⑴物理意義,,單位重量流體所具有的動(dòng)能；,三者之和為單位重量流體具有的機(jī)械能。,理解質(zhì)量為M微團(tuán)以V,運(yùn)動(dòng)，具有MV2/2動(dòng)能，若用,重量MG除之得V2/2G,理想、不可壓縮流體在重力場(chǎng)中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，沿流線OR無(wú)旋流場(chǎng)中流束運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位重量流體的位能，壓力能和動(dòng)能之和是常數(shù)，即機(jī)械能是守恒的，且它們之間可以相互轉(zhuǎn)換。,物理意義,⑵幾何意義,Z單位重量流體的位置水頭；（距離某一基準(zhǔn)面的高度）P/R單位重量流體的壓力水頭，或靜壓頭；（具有的壓力勢(shì)能與一段液柱高度相當(dāng)）,,單位重量流體具有的動(dòng)壓頭OR速度水頭,速度壓頭。,物理中質(zhì)量為M以,速度V垂直向上拋能達(dá)到的,最高高度為V2/2G,三者之和為單位重量流體的總水頭。,理想、不可壓縮流體在重力場(chǎng)中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，沿一根流線（微小流束）的總水頭是守恒的，同時(shí)可互相轉(zhuǎn)換。,幾何意義,32伯努利方程的應(yīng)用,可求解流動(dòng)中的流體V、P及過(guò)某一截面的流量；以伯努利方程為原理測(cè)量流量的裝置。皮托管（畢托管）測(cè)量流場(chǎng)中某一點(diǎn)流速的儀器。皮托曾用一兩端開(kāi)口彎成直角的玻璃管測(cè)塞那河道中任一點(diǎn)流速。,A點(diǎn)為駐點(diǎn),總壓,⑴皮托管,B點(diǎn)A點(diǎn)前選一點(diǎn)不受玻璃管干擾的點(diǎn)；AB認(rèn)為是一條流線。,列沿流線AB上兩點(diǎn)的伯努利方程,ZAZB,0,,PB總PARH0HPBRH0,總壓,靜壓,動(dòng)壓,,在皮托管上再接一個(gè)靜壓管，即為皮托靜壓管，二者差即為動(dòng)壓。,⑵皮托靜壓管,,列1、2兩點(diǎn)的伯努利方程,,,,欲求Q，須求,層流,紊流,,謝謝,

簡(jiǎn)介：WD資料下載可編輯專業(yè)技術(shù)資料第一章習(xí)題答案第一章習(xí)題答案選擇題選擇題（單選題）11按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指（D）（A）流體的分子；（B）流體內(nèi)的固體顆粒；（C）幾何的點(diǎn)；（D）幾何尺寸同流動(dòng)空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體。12作用于流體的質(zhì)量力包括（C）（A）壓力；（B）摩擦阻力；（C）重力；（D）表面張力。13單位質(zhì)量力的國(guó)際單位是（D）（A）N；（B）PA；（C）；（D）。KGN2SM14與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)的因素是（B）（A）剪應(yīng)力和壓強(qiáng)；（B）剪應(yīng)力和剪應(yīng)變率；（C）剪應(yīng)力和剪應(yīng)變；（D）剪應(yīng)力和流速。15水的動(dòng)力黏度Μ隨溫度的升高（B）（A）增大；（B）減?。唬–）不變；（D）不定。16流體運(yùn)動(dòng)黏度的國(guó)際單位是（A）（A）；（B）；（C）；（D）。2SM2MNMKG2MSN17無(wú)黏性流體的特征是（C）（A）黏度是常數(shù)；（B）不可壓縮；（C）無(wú)黏性；（D）符合。RTP18當(dāng)水的壓強(qiáng)增加1個(gè)大氣壓時(shí)，水的密度增大約為（A）（A）120000；（B）110000；（C）14000；（D）12000。19水的密度為1000，2L水的質(zhì)量和重量是多少3KGM解（KG）100000022MV（N）2980719614GMG答2L水的質(zhì)量是2KG，重量是19614N。110體積為05的油料，重量為4410N，試求該油料的密度是多少3M解（KGM3）4410980789935805MGGVV答該油料的密度是899358KGM3。111某液體的動(dòng)力黏度為0005，其密度為850，試求其運(yùn)動(dòng)黏度。PAS3KGMWD資料下載可編輯專業(yè)技術(shù)資料答油的動(dòng)力黏度。25010KGMS113為了進(jìn)行絕緣處理，將導(dǎo)線從充滿絕緣涂料的模具中間拉過(guò)。已知導(dǎo)線直徑為08MM；涂料的黏度002，模具的直徑為09MM，長(zhǎng)度為20MM，導(dǎo)線的PAS牽拉速度為50，試求所需牽拉力。MS20MMUU005MM解（KNM2）5010000022009082U（N）330810201020101TDL答所需牽拉力為N。101114一圓錐體繞其中心軸作等角速度旋轉(zhuǎn)16，錐體與固定壁面間的距離RADS1MM，用01的潤(rùn)滑油充滿間隙，錐底半徑R03M，高H05M。求作用PAS于圓錐體的阻力矩。