拉压应力与材料力学性能 参赛课件

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1、材料力学参赛选手：****总成绩＝考试成绩×(70-80)％＋平时成绩（作业、实验、课堂提问、小测、出勤等）第一章绪论A4复印纸在自重作用下产生明显变形折叠后变形明显减小自行车的主要受力部件均由薄壁钢管制成为什么不用实心的钢筋做呢什么是力学？力学——研究物体机械运动规律的科学。机械运动——物体在空间的位置随时间的变化。包括：静止、移动、转动、振动、变形、流动等。§1-1材料力学的任务与研究对象力学学科———————————————————————学科分类：一般力学：重点研究一般质点系和刚体系。固体力学：重点研究固体（弹塑性体）。材料力学属于固体力学的范畴流

2、体力学：重点研究流体（液体和气体）。学科的性质：力学是一门基础学科。力学又是一门技术学科。力学是横跨理工的桥梁。1.材料力学的研究对象变形固体构件杆件2.研究内容1)强度抵抗破坏的能力。破坏：明显的塑性变形断裂3)稳定性保持稳定的平衡状态的能力。2)刚度抵抗变形的能力。明显的弹性变形小问题：1.自行车负重爬坡出现“链条打滑”现象，从力学的角度分析，表明链条在“打滑”瞬间[A]强度不足[B]刚度不足[C]稳定性不足2.自行车负重爬坡出现“链条脱落”现象，并且无法安装和继续前行，从力学的角度分析，此现象表明链条的[A]强度不足[B]刚度不足[C]稳定性不足正确

3、答案为[B]。负重爬坡时，链条在强大的拉力的作用下产生很大的变形，并且超出齿轮和链条能够正常啮合的范围，导致链条打滑；打滑发生后自行车又能正常骑行，说明打滑后链条完全恢复原状，所发生的变形为弹性变形。正确答案为[A]。负重爬坡时，链条脱落且无法安装，说明链条已产生很大的永久变形（甚至被拉断），故说明链条在此负重爬坡的工作过程中强度不足。当然影响链条“打滑”或“脱落”的因素可能很多，但从力学角度分析，主要可以从强度和刚度方面找原因。工程构件的强度、刚度和稳定问题稳定问题强度刚度工程构件的强度、刚度和稳定问题强度问题40人死亡；14人受伤；直接经济损

4、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：法庭以外的问题－力学素质的重要性－从简单力学问题到高等力学问题。工程构件的强度、刚度和稳定问题强度问题工程构件的强度、刚度和稳定问题稳定问题工程构件的强度、刚度和稳定问题稳定问题工程构件的强度、刚度和稳定问题稳定问题强度刚度工程构件的强度、刚度和稳定问题强度—不因发生断裂或塑性变形而失效；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。折断轴齿轮轴齿轮材料力学虽然不折断，但变形过大，影响正常传动。材料力学失去原来的直线平衡状态材料力学材料力学就

5、是在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。材料力学1）与理论力学的关系理论力学研究刚体的外部效应（构件受到的外力）材料力学研究变形固体的内部效应（构件受到的内力）及变形。FFFAFBFFABFN本门课程的特点与地位如何设计车轮轴的横截面?如何简化出火车车轮轴的计算模型?4）本门课程的地位是土木、机械和力学等专业的技术基础课；是了解和学习相关专业知识和技术的第一门重要课程。2）材料力学的特点：逻辑性强、概念丰富3）学习方法：吃透概念、加强练习1.连续性假设3.各向同性假设4.小变形问题§1-2材料力学的基

6、本假设材料是连续分布的。材料在各个方向的力学性能相同。1）材料力学要研究变形、计算变形，变形与构件的原始尺寸相比很小。2）受力分析按照构件的原始尺寸计算。2.均匀性假设材料是均匀分布的。Fαα①②AFA’杆件变形的基本形式1.轴向拉伸或压缩FFFF2.剪切FF3.扭转4.弯曲MeMeMeMe一、外力及其分类：1、按作用方式分：体积力和表面力表面力又可分为：分布力与集中力2、按荷载随时间变化分：静载荷与动载荷(构件取分离体后，可以显示其受力情况。)材料力学§1-3外力与内力1）静载荷：载荷缓慢地由零增加到某一定值后，不再随时间变化，保持不变或变动很不显著。2

7、）动载荷：载荷随时间而变化。动载荷可分为构件具有较大加速度、受交变载荷和冲击载荷三种情况。材料在静、动载荷作用下的性能颇不相同，分析方法有差异。二、内力和截面法：内力：构件因受力作用而变形，其内部各部分（各点）之间因相对位置改变而引起的相互作用力。1.材料力学在截面上，连续分布向截面上某点C简化,可（连续性决定的）得一个力和一个力偶或单独一个力或单独一个力偶。yxzFP1FP2FRMMzMyMxFQyFQzFNFQ材料力学2、求截面上内力的方法—截面法F1F3F2Fn假想截面F1F2F3Fn分布内力切去加平（求连续分布内力的合力、合力偶）材料力学例1求m—

8、m、n—n截面上的内力。材料力学PxmmFN1FN1-P=0FN1