河海大学 , 材料力学 , 课件 , 第1章 , 绪论

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1、材料力学materialmechanics第一章绪论·基本概念§1-1材料力学的任务建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结构。组成结构或机械的单个部件（或零件）被称为构件。浦东开发区高层建筑房屋建筑大型桥梁长江三峡工程大型水利工程设施机械三方面要求：1、强度要求：构件抵抗破坏的能力。2、刚度要求：构件抵抗变形的能力。3、稳定性要求：构件在外力作用下，具有保持原有平衡形式的能力。材料力学的任务：材料力学的任务就是从理论和试验两方面研究构件的内力、应力和变形，在此基础上进行强度、刚度和稳定性计算，以便合理地选择构件的尺寸和材料。安

2、全经济材料力学的发展与生产实践的关系：“科学的发生与发展，一开始就是由生产决定的”。材料力学的发展也是由生产的发展所决定的，同时它又反过来对生产实践起着重要的指导作用。§1-2变形固体的概念及其基本假设静力学——刚体材料力学——变形（形状和尺寸的改变）固体基本假设:1、连续性假设:物体内部充满物质，没有任何空隙。2、均匀性假设：物体内部各部分的力学性质相同。3、各向同性假设：材料各个方向的力学性质相同。研究范围:1、线弹性体：变形能够完全恢复的；且变形与力呈线性关系的物体。2、小变形体：变形与物体的尺寸相比很小的物体。§1-3杆

3、件及其变形形式按构件的几何形状，可分为杆、板和壳、块体三类。杆：长度方向的尺寸远大于横向尺寸的构件材料力学主要研究等截面直杆——等直杆杆件的基本变形形式：1、轴向拉伸或压缩FFFF2、扭转TT3、弯曲FMe§1-4应力一、外力和内力外力包括荷载与约束反力按作用方式分类:1、体积力2、表面力（1）集中力（2）分布力：均匀分布力非均匀分布力按作用的性质分类：1、静荷载2、动荷载内力物体受外力作用后产生变形，其内部各点之间的相对位置发生改变，引起各点之间相互作用力的改变量——“附加内力”，简称为内力。求内力的方法：截面法（1）截开AB

4、CFiFnF1F2（2）代替F1F2ABxzyoFRMo（3）平衡（空间力系）F1F2ABFyFzFxMyMxMz三个力的分量：Fx、Fy、Fz三个矩的分量：Mx、My、Mz二、应力应力是指分布内力的集度，或一点的内力。B△FM△A—△A上的平均应力—M点处的总应力σBMpτσ—正应力τ—切应力应力的单位：1MPa=106Pa，1GPa=103MPa=109Pa1Pa（帕）=1N/m2应力的量纲：ML-1T2应力的符号：正应力：以拉为正，压为负。切应力：绕物体内任一点产生顺时针方向转动趋势者为正，反之为负。σBMpτσ—正应力τ

5、—切应力§1-5位移和应变一、位移物体内某一点、某一个面或某一条线相对于原来位置的改变。线位移角位移线位移角位移θwAByxFFC’Cθθ二、应变变形：物体的几何形状和尺寸的改变。线变形：线段长度的改变。△x`△y`αβA`xyA△x△yγ=α+β△x’△y’αβA`xyA△x△y线（正）应变：切（剪）应变：应变的量纲：1应变的符号：正应变：以相对伸长为正，相对缩短为负。切应变：以直角的减小为正，反之为负。△x`△y`αβA`xyA△x△y材料力学是固体力学的分支§1-6材料力学的特点材料力学是一门专业技术课内容的系统性材料力学

6、的特点理论和研究方法的科学性实际工程中的实用性学习过程中应注重基本原理的理解、忌死记硬背