第一章_材料力学-绪论

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1、材料力学一、材料力学课程的性质和作用材料力学是由基础课过渡到专业课的一门技术基础课。主要内容包括构件的拉（压）、剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态和强度理论、组合变形、能量法及超静定问题、压杆稳定、动载荷及疲劳强度。通过本课程的学习，培养学生在有关构件的强度、刚度和稳定性方面具有明确的概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力，为培养创新精神和创新能力提供潜在的意识准备。二、材料力学课程的地位材料力学课程是机械工程、建筑工程、材料工程、环境工程等专业的主干学科，同时，又是学位课。这就决定了它在工科院校的骨干学科地位。它在这些专业中，是学生在未来工程中

2、创新的必备知识。材料力学把基础课和专业课有机地连系起来，即起到承先启后的桥梁作用。在学习材料力学过程中，要用到高等数学、物理学、理论力学的知识，由材料力学学科得到的概念、理论、方法、结论、结果和计算技能素质，直接应用于专业课和工程设计中。材料力学学科的分析方法、思路、结论等知识掌握得如何，直接影响专业课的学习效果，可见，材料力学在上述各专业中起到举足轻重的作用。目录第一章绪论第二章拉伸、压缩与剪切第三章扭转第四章弯曲内力附录I平面图形的几何性质第五章弯曲应力第六章弯曲变形第七章应力分析强度理论第八章组合变形第九章压杆稳定第十三章能量方法第十四章超静定结构第一章绪论材料力学绪论第一章绪

3、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。§1-1材料力学的研究对象§1-2材料力学的任务与工程的联系§1-3变形固体的性质及基本假设§1-７杆件变形的基本形式绪论§1-4外力及其分类§1–5内力·截面法·应力的概念§1－6变形与应变作业材料力学历史悠久作为一门系统的科学已有360多年的历史但在这以前，古人对材料力学知识和材料强度的认识已积累丰富的经验，并推动了生产的发展如拱桥——赵州桥。矩形梁h/b≈3/2。绪论对“材力”做出重大贡献的科学家①伽利略（意）——公元1638年发表了《关于两种新科学的叙述及其证明》（计算梁的强度，由于用刚体力学，而未考虑梁受力后变

4、形这一重要因素，以至结论不正确，但他开辟了理论与实践计算构件的新途径）。②虎克（英）——公元1678年《虎克定律》。③库克（法）——公元1773年《梁的弯曲问题》。④郑玄（中）——公元127——200年（东汉）阐述弹性定律，比虎克早1500年，引证《中国古代材料力学史》。绪论⑤欧拉（瑞士）公元1744年《压杆临界载落》他一生写了866件书和论文。1896年瑞士孟汗太因铁路桥因Hangjia压杆失稳而倒塌，稳定理论才发展。美国铁摩辛柯及我国近代著名桥梁科学家茅以升、钱学森、钱令希、钱伟长、孙训芳等。我国在力学方面处于领先地位。由于生产、科学的发展，“材力”又出现了很多分——新学科。结构

5、力学、弹性力学、塑性力学、结构矩阵力学、有限元法、断裂力学、实验力学等。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。”达芬奇伽利略绪论绪论绪论§1-1材料力学的研究对象1、构件2、构件分类绪论块体绪论材料力学以“梁、杆”为主要研究对象工程中多为梁、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1、强度：构件的抗破坏能力绪论绪论绪论绪论2、刚度：构件的抗变形能力。绪论绪论强度和刚度绪论工程构件的强度、刚度问题绪论构件保持原有平衡状态的能力3稳定性绪论绪论绪论工程结构的强度、刚度和稳定问题稳定问题强度刚度绪论自行车结构也有强度、刚度和

6、稳定问题绪论空间站和航天器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车辆与道路绪论大型桥梁的强度刚度稳定问题绪论澳门桥上海南浦大桥我国著名桥梁南京长江大桥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。绪论绪论绪论桥梁的共振破坏塔科马（Tacoma）桥风振致毁1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。这一严重的桥梁事故，开始促使人们对悬索桥结构的空气动力稳定问题进行研究。该桥主跨长853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁高仅1.3m。通过两年时间的施工，

7、于1940年7月1日建成通车。但由于当时人们对柔性结构在风作用下的动力响应的认识还不深入，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢梁），导致在中等风速(19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之前封闭了交通。据说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条狗留在车内。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。该桥破坏时，当地Tacoma报社的编辑LeonardCostsworth恰好路过，并用摄影机记录下一段珍贵的胶片。这才使得后人有机会一睹当年桥毁场面。当地的报纸以