[教育]第一章材料力学绪论1

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1、同学们好！欢迎大家材料力学MechanicsofMaterials学习方法课堂上要积极思维不要被动思维拒绝思维注重基本概念公式推导过程、典型例题的分析过程完成作业第一章绪论ChapteroneIntroduction第一节材料力学的任务第二节弹性体模型的理想化第三节外力、内力和应力、应变第四节基本变形的类型§1材料力学的任务（ThetaskofMechanicsofMaterials）力学模型：杆（bar）一、强度(Strength)关于强度失效的一个真实事故例一哥伦比亚号灾难的原因：一块泡沫材料撞击了航天飞机表面的绝热层永远的哥伦比亚号人民网5月15日

2、讯负责调查美国“哥伦比亚”号返航途中解体之迷的科研人员近日发现，在这架“20岁”的航天飞机今年1月16日升空过程中，突然撞击其左翼的泡沫绝缘材料“体重虽轻，但威力巨大”，堪称是“击落哥伦比亚号”的罪魁祸首。当这块泡沫材料击中航天飞机左翼时，其速度将近每小时900多公里.专家表示，这块从机身下面主燃料箱上脱落的轻质泡沫材料对航天飞机左翼的撞击力高达1000公斤左右，结果造成机体表面隔热保护层出现了大面积的松动或破损，最终导致“哥伦比亚”号于在今年2月1日返航途中，因超高温空气从上述“孔洞”入侵而不幸解体爆炸，上演了一出七名宇航员全部遇难的太空悲剧。例二前起

3、落架锁连杆安装螺栓(销子)意外断裂。例三地基强度不足导致上部建筑的倾斜。金茂大厦楼高420.5m共88层高层建筑与大型桥梁“世界第一钢拱桥”可以用数字体现。今天通车的卢浦大桥有让人骄傲的“十最”世界上跨径最大的拱形桥，550米的跨度比排名第二的美国西弗吉尼亚大桥长出32米。世界上首座采用箱型拱结构的特大型拱桥，主拱截面世界最大，为9米高、5米宽，建成后可通过5万吨级的轮船。施工过程中单体构件吊装重量世界最大，为860吨，河中跨拱肋吊装最大重量480吨，居世界首位。大桥建设中所使用的16根水平系杆索为“世界之最”：长760米、直径0.18米、单根重量110

4、吨，以及单根张拉吨位1700多吨，均为“世界第一”。是世界上钢结构桥梁建造中现场钢板焊接厚度最大的一座桥，最厚的一处焊接点厚达0.1米。……………………………………………垮塌后的彩虹桥40人死亡；14人受伤；直接经济损失631万元1999年1月4日，我国重庆市綦江县彩虹桥发生垮塌，造成：强度：Strength构件在载荷作用下抵抗破坏的能力刚度问题二Rigidityproblem钻床立柱的变形他科玛大桥20世纪40年代他科玛大桥灾难性破坏促进了对桥梁颤振的研究具有不利气动外型的大型桥梁在横风中可能发生以弯曲和扭转运动的耦合为特征的颤振现象高刚度的桥面结构火

5、箭的所有零件都垂直立起来组装、垂直立起来测试、垂直立起来整体运输，被称为“三垂”新模式。首次采用“三垂”模式此次我国载人航天工程飞行试验发射过程中，首次采用了世界上先进的发射技术，即“三垂”发射模式：垂直测试、垂直运输和垂直发射。“三垂’模式能够最大限度地保持火箭和飞船的状态不变，提高测试的可靠性和安全性。”130加农炮身管85反坦克炮身管通信电缆/钢丝绳汽车钢板弹簧汽车钢板弹簧刚度构件在载荷作用下抵抗变形的能力Stability(稳定性)AB杆的稳定问题导弹发射架的推升机构柱子受压的稳定性细长杆受压变弯一端固定，一端铰支一端固定，一端自由Stabili

6、ty(稳定性)杆件在外力作用下保持原有的直线平衡位置的能力思考题§2弹性体模型的理想化Basicassumptionaboutdeformedbody1、连续性假设（Continuity）球墨铸铁的显微组织2、均匀性（Homogeneity）假设：各处的力学性能完全相同优质钢材的显微组织普通钢材的显微组织3、各向同性假设：各个方向上的力学性能（参数）完全相同（IsotropicMaterials）—不同方向上具有相同的宏观力学性能，诸如：弹性常数、强度指标、韧性指标等等。xyxy各向异性材料（AnisotropicMaterials）—不同方向上具有不同

7、的宏观力学性能，诸如：弹性常数、强度指标、韧性指标等等。xyExEyxyExEy小变形假设小变形的相对性（Smalldeformation）§3外力、内力和应力、应变Theexternalforce,Theinternalforceandthestress，strain1、Theexternalforce（外力）单位：牛顿（N）千牛（kN）起吊重物作用在大梁上的集中力F分布载荷（Distributedloads）单位：牛顿（N/m）千牛（kN/m）集中力偶（concentratedmoment）单位：牛顿（N•m）千牛（kN•m）2、Theint

8、ernalforce（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，