材料力学第一章：绪论

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1、第一章绪论材料力学绪论第一章绪论材料力学：研究物体受力后的内在表现，即，变形规律和破坏特征。一、材料力学的研究对象二、材料力学的任务及与工程的联系三、可变形固体的性质及基本假设四、杆件变形的基本形式绪论绪论达芬奇说：“力学是数学的乐园，因为我们在这里获得了数学的果实。”达芬奇列昂纳多·达·芬奇LeonardodaVinci是欧洲文艺复兴时期，象征人类智慧的意大利画家、科学家。达·芬奇鼓励人们向大自然学习，到自然界中寻求知识和真理。他认为知识起源于实践，应该从实践出发，通过实践去探索科学的奥秘。提出并掌握了这种先进的

2、科学方法，在自然科学方面作出了巨大的贡献。他提出的这一实验工作方法，成为近代自然科学的最基本方法，也为后来哥白尼、伽利略、开普勒、爱因斯坦、牛顿等人的发明创造开辟了新的道路。伽利略绪论绪论绪论§1-1材料力学的研究对象什么是荷载?结构物和机械受到的各种作用,大部分以力的形式作用,通常将外力称为荷载。结构——构件——杆件结构：建筑物承受荷载而起骨架作用的部分。构件：组成结构的单个部分。材料力学主要研究什么？绪论§1-1材料力学的研究对象1、构件2、构件分类绪论材料力学以“梁、杆”为主要研究对象绪论结构工程中的梁、柱构件

3、（杆件）绪论工程中常见的梁、杆结构绪论§1-2、材料力学的任务及与工程的联系强度、刚度、稳定性绪论绪论材料力学的任务在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。绪论1、强度：构件的抗破坏能力绪论2、刚度：构件的抗变形能力。绪论绪论绪论绪论构件保持原有平衡状态的能力3稳定性绪论绪论压杆的稳定还有一些问题既有强度问题，又有刚度问题，还有稳定问题。如图翻斗车，活塞杆具有稳定问题，车架具有强度问题和刚度问题，车厢、车斗、发动机、传动轴都有强度问

4、题和刚度问题。建筑结构的强度、刚度和稳定问题稳定问题强度刚度绪论大型桥梁的强度、刚度、稳定问题绪论澳门桥杭州湾跨海大桥我国著名桥梁南京长江大桥绪论海洋石油钻井平台绪论机械工程构件的强度、刚度问题绪论如图是汽轮机，它的叶片既不能断开，而且不能产生很大的变形，否则就有可能碰到外壳，造成叶片损坏，导致很严重的事故。工程结构的强度、刚度和稳定问题稳定问题强度刚度绪论如图是清洁工人用的升降台。显然，桁架中有些杆受拉，有些杆受压，受压的杆就会有稳定问题，若杆件截面很细，可能就承受不起工人的重量，发生断裂或弯曲变形，工人在上面工作

5、就很不安全。车辆与道路绪论强度和刚度绪论汽车结构如图是汽车底盘的桁架，强度问题是各个部分都不能产生断裂；刚度问题是不能产生大的弹性变形，否则，一是影响各部分的连接，影响汽车的正常运行，二是产生振动，严重影响汽车性能。自行车结构也有强度、刚度和稳定问题绪论空间站和航天器等均有强度、刚度和稳定问题绪论兵器工业飞机与导弹绪论兵器工业绪论民用航空绪论材料力学的发展及与工程的联系几百年发展史达.芬奇、伽利略、胡克、欧拉、圣维南…方法：经验——实验——实验+理论分析19世纪发展迅猛古今中外著名的土木工程：金字塔、古罗马城、赵州桥

6、、山西应州塔…社会的发展与生产实践不断提出新的问题与挑战，促进了材料力学的发展；材料力学的发展对生产实践起着重要的指导作用！实验研究+理论分析方法绪论钢桁架桥垮塌绪论悬索桥在飓风作用下扭摆垮塌广东佛山九江大桥被运沙船撞断美国明尼苏达州大桥突然崩塌构件（杆件）的强度、刚度、稳定性问题均与所用的材料的力学性能有关！材料的力学性能试验§1-3可变形固体的性质及其基本假设一、连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。（可用微积分数学工具）二、均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。三、各向同性假设：组成物体的材

7、料沿各方向的力学性质完全相同。（这样的材料称为各项同性材料；沿各方向的力学性质不同的材料称为各项异性材料。）四、小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力分析时可忽略其变形。绪论荷载作用下的变形弹性变形卸载后能完全消失的那一部分变形塑性变形卸载后不能消失而残留下来的那一部分变形材料力学的研究对象:将材料看作连续、均匀、各项同性的可变形固体，且在大多数场合下局限在弹性变形范围内和小变形条件下的杆件杆件的几何特征轴线横截面直杆、曲杆纵向长度与横向尺寸组合受力（Combi

8、nedLoading）与变形§1-4杆件变形的基本形式绪论本章结束