工科教材-材料力学完整成套课件第1章-序论PPT课件

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1、第一章绪论§1.1材料力学的任务一、材力与其它课程的关系理力：变形体力学：研究物体在外力作用下的变形、内力材力：杆一维平衡，运动弹力：二维、三维板壳理论质点、质点系、刚体材料力学以“梁、杆”为主要研究对象工程中多为梁、杆结构1、强度：构件的抗破坏能力强度和刚度一、研究构件的强度、刚度和稳定1．强度要求所谓强度，是指构件或材料抵抗破坏的能力。为了保证构件的正常工作，首先要求构件应具有足够的强度，在荷载作用下不发生破坏。2．刚度要求所谓刚度，是指构件抵抗变形的能力。工程中对构件的变形根据不同的工作情况给予一定的限制，使构件在荷载作用下产生

2、的弹性变形控制在一定的范围内，这就是要求构件具有足够的刚度。3．稳定要求所谓稳定要求，就是指承受荷载作用时构件在其原有形状下的平衡应保持为稳定平衡。对于受压杆件要求它在压力作用下不丧失稳定，而具有足够的稳定性。二、研究材料的力学性质材料力学还要通过试验来研究材料在荷载作用下表现的力学性质，并在此基础上为构件选择合适的材料。三、合理解决安全与经济的矛盾在满足强度、刚度及稳定性的条件下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，以及为构件选择所适宜的材料。并为设计提供必要的理论依据。二、材力的任务构件(或零件):组成结构或机械的单个部分

3、要求构件在外力作用下必须安全(正常工作）强度条件：在外力作用下不破坏刚度条件：在外力作用下变形不超过一定范围稳定性条件：在外力作用下保持其原有平衡形态CL13TU1钢板尺：一端固定一端自由CL13TU2,3材力的任务：在满足强度、刚度和稳定性的要求下，以最经济的代价设计构件、校核构件。制造构件必须经济：节约材料，减轻自重§1.2变形固体及其基本假设变形固体：构件是由固体材料制成的，固体在外力作用下要变形，故称为变形固体材料力学中对变形固体所作的基本假设：一、连续性假设认为物质毫无空隙地充满了物体的几何空间，结构是密实的二、均匀性假设物

4、体内任一部分性质相同三、各向同性假设材料沿着各个方向性质相同四、小变形假设变形远小于构件尺寸，在研究构件的平衡和运动时按变形前的原始尺寸进行计算,以保证问题在几何上是线性的。在求某一小变形值时，其高阶小量就可舍去§1.3外力及其分类按作用方式分类：体积力：连续分布在物体内部各点上的力如重力、惯性力面积力：连续分布在物体一个面上的力集中力：力的作用面积很小按作用时间分类：静载荷：由零开始缓慢增加至某一定值后不随时间变化(不使物体产生加速度）动载荷：随时间变化的力（交变载荷、冲击载荷）§1.4内力、截面法和应力内力“附加内力”平均应力总应

5、力正应力剪应力应力:是内力的集度，即单位面积上的内力应力的单位:即帕斯卡§1.5变形与应变线位移：自物体内某一点的原位置到新位置所连直线的距离角位移：物体上的某一直线段旋转的角度线应变平均线应变：角应变应变纯粹是描述固体变形的一种几何度量，正应变或线应变有在几何上表示伸长、缩短的作用。而角应变或切应变引起物体形状的改变。CL1TU10§1.6杆件变形的基本形式杆：一个方向的尺寸远大于其它两个方向的尺寸纵向（长的一个方向）横向（短的两个方向）横截面：垂直于长度方向的截面轴线：所有横截面形心的连线横截面和轴线是相互垂直的直杆：轴线为直线等

6、直杆：轴线为直线，横截面相同曲杆：轴线为曲线杆件的四种基本变形形式：(1)拉伸或压缩杆受一对大小相等，方向相反的纵向力，力的作用线与杆轴线重合(2)剪切杆受一对大小相等，方向相反的横向力，力的作用线靠得很近(3)扭转杆受一对大小相等，方向相反的力偶，力偶作用面垂直于杆轴线(4)弯曲杆受一对大小相等，方向相反的力偶，力偶作用面是包含轴线的纵向面组合受力（CombinedLoading）与变形§0-4杆件变形的基本形式