材料力学课件-孙训方第五版.ppt

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1、第一章绪论主讲教师：郑新亮31七月2021第一节材料力学的任务在保证构件既安全又适用的前提下，最大限度的发挥材料的经济性能，为构件选择适当的材料，设计合理的截面形状和尺寸。材料力学：研究构件的承载能力第一节材料力学的任务*承载能力：构件承受荷载的能力几个方面来考虑：·强度:构件具有足够的抵抗破坏的能力·刚度:构件具有足够的抵抗变形的能力·稳定性:对细长受压杆件，能保持原有的直线平衡状态第一节材料力学的任务*失效:由于材料的力学行为而使构件丧失正常功能（承载能力）的现象几个方面来考虑：·强度：不因发生断裂或塑性变形而

2、失效·刚度：不因发生过大的弹性变形而失效·稳定性：不因发生因平衡形式的突然转变而失效第一节材料力学的任务1.强度问题第一节材料力学的任务强度失效第一节材料力学的任务2.刚度问题第一节材料力学的任务刚度失效第一节材料力学的任务3.稳定性问题1983年10月4日，高54.2m、长17.25m、总重565.4kN大型脚手架失稳坍塌，5人死亡、7人受伤。横杆之间的距离太大2.2m>规定值1.7m;地面未夯实，局部杆受力大；与墙体连接点太少；安全因数太低：1.11-1.75<规定值3.0。稳定失效第一节材料力学的任务

3、疲劳失效—由于交变应力的作用,初始裂纹不断扩展而引起的脆性断裂松弛失效—在一定的温度下,应变保持不变,应力随着时间增加而降低,从而导致构件失效第二节变形固体的基本假设机械或结构中的各种构件，都是由各种材料制成的，由这些材料组成的固体，在外力作用下，都会发生形状及尺寸的改变，即变形。{变形弹性变形塑性变形材料力学是在弹性范围内研究构件的承载能力第二节变形固体的基本假设材料力学对变形固体所做的几个基本假设：1均匀连续性假设变形固体的机械性质在固体内各点都是一样的，并且组成变形固体的物质毫无空隙的充满了构件的整个几何容积

4、。2各向同性假设变形固体在各个方向上具有相同机械性质。具有相同机械性质的材料为各向同性材料。3小变形假设构件在外力作用下所产生的变形与其整个构件的几何尺寸相比是极其微小的。第二节变形固体的基本假设思考根据可变形固体的均匀性假设，从物体内任一点处任意方向取出单元体，其力学性能均相同。因此，均匀性假设实际上包含了各向同性假设，试问这种说法是否正确？均匀性假设是指从物体内取出的任一体积单元的力学性能与物体的力学性能相同，而并不涉及沿各个方向的力学性能是否相同。各向同性假设是指物体沿各个方向的力学性能相同，两者是有区别的。

5、？回答：不正确。第三节外力、内力、应力的概念1外力：周围物体对所研究的构件施加的作用力第三节外力、内力、应力的概念2内力：弹性体受力后，由于变形，其内部各点均会发生相对位移，因而产生相互作用力。第三节外力、内力、应力的概念弹性体内力的特征:(1)连续分布力系(2)与外力组成平衡力系第三节外力、内力、应力的概念3.应力:内力在一点的分布集度。即单位面积上的内力yxzP1P2ΔADFRΔFQyΔFQzΔFN垂直于截面的应力称为“正应力”位于截面内的应力称为“剪应力”或“切应力”第三节外力、内力、应力的概念一般情形下，应

6、力与相应内力分量关系如下：xyzPPσxτxyτxzdAMyMzFN第四节杆的基本变形1杆：直杆曲杆等截面杆变截面杆2杆的基本变形及组合变形：第四节杆的基本变形轴向拉伸或压缩FF剪切FF第四节杆的基本变形扭转Tn纯弯曲MM第二章轴向拉伸和压缩主讲教师：郑新亮31七月2021第一节轴向拉伸与压缩的概念及实例轴向拉伸与压缩是四种基本变形中最基本、最简单的一种变形形式。1、工程实例拉杆P压杆PP第一节轴向拉伸与压缩的概念及实例2、轴向拉伸与压缩的概念受力特点：作用于杆端外力的合力作用线与杆件轴线重合变形特点：沿轴线方向

7、产生伸长或缩短PPPPPP思考？P/2PP/2该杆件是轴向拉伸变形吗？第二节受轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力一、内力1、内力的概念：2、内力的计算（截面法）PPmmNPPN物体内部相邻部分之间相互作用的力第二节受轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力3、内力正负号的规定NN同一截面位置处左、右两侧截面上的内力必须具有相同的正负号符号规定：轴力以拉力为正，压力为负（离开截面为正，反之为负）第二节受轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力例题1求图示各截面内力6kN18kN8kN4kN112233解：6kNN11N33

8、6kN18kN8kNN226kN18kN第二节受轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力3、轴力图反映轴力与截面位置关系的图线例题2画出图示杆件的轴力图2kN3kN4kN3kN112233解：xy轴力图2kN1kN3kN（-）（+）（-）第二节受轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力二、应力FFFF第二节受轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力实验现象：1、所有纵向