最新材料力学绪论2教学讲义PPT.ppt

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1、材料力学绪论2第七章绪论目录2要点回顾材料力学简史材料力学与力学学科、材料学科的关系概念：变形------刚度内力------强度稳定性材料力学的任务31、后续的力学（其它的变形体力学）学好材料力学对学习其他变形体力学的奠基作用结构力学，弹性力学，塑性力学，断裂力学流体力学理性力学2、后续的专业课程建筑结构机械设计结构设计原理3、有助于学习其它工程：土木、机械、航空、航天、交通、运输、材料、生物、工程、仪表等4、今后工程工作中直接受益五、材料力学的作用——承前启后的阶段性§7.1材料力

2、学的任务7§7.2变形固体的基本假设1、连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质在外力作用下，一切固体都将发生变形，称为变形固体。目录多孔金的显微组织纳米晶薄膜的显微组织孔径50nm左右82、均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性能相同§7.2变形固体的基本假设普通钢材的显微组织优质钢材的显微组织目录9§7.2变形固体的基本假设3、各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力学性能相同（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）微观不连续，宏观连续。微观各

3、向异性，宏观各向同性。微观不均匀，宏观均匀。碳纳米管聚复合材料纳米孪晶多晶铜10§7.2变形固体的基本假设ABCFδ1δ2如图，δ远小于构件的最小尺寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。4、小变形与线弹性范围认为构件的变形极其微小，比构件本身尺寸要小的多。目录11§7.3外力及其分类外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力）按外力作用的方式分类体积力：连续分布于物体内部各点的力。如重力和惯性力表面力：作用在物体表面上的力连续分布于物体表面上的力。如水坝受到的水压力等

4、均为分布力若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等分布力：集中力：目录外力12按外力与时间的关系分类载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载。静载：动载：载荷随时间而变化。如交变载荷和冲击载荷§7.3外力及其分类目录外力蒸汽机的连杆打桩时汽锤对桩的作用131.内力—构件在外力作用下内部各部分之间因变形而引起的附加的相互作用力叫附加内力，简称内力。一、内力的概念2.内力的性质：平衡外力，阻止变形，消失弹性变形。3.内力的特点：内力是构

5、件本身所固有的性质，随外力的增加而增加（但是是有限度的）。也就是说，内力在随外力增加而加大时，到达某一限度时就会引起构件破坏，因此它与构件的强度是密切相关的。§7.4内力、截面法和应力的概念14目录§7.4内力、截面法和应力的概念(1)假想沿m-m横截面将杆切开(2)留下左半段或右半段(3)将弃去部分对留下部分的作用用内力代替(4)对留下部分写平衡方程，求出内力的值。二、截面法：显示和计算内力的方法，是求内力的方法。15FSMFFaa目录§7.4内力、截面法和应力的概念例如截面法的步骤：1.截：2.取

6、：3.代：4.平衡：16目录§7.4内力、截面法和应力的概念三、为了表示内力在一点处的强度，引入内力集度,即应力的概念。——平均应力——C点的应力应力是矢量，通常分解为—正应力—切应力应力的国际单位为Pa（帕斯卡）1Pa=1N/m21GPa=109N/m217§7.5变形与应变1.位移刚性位移；MM'MM'变形位移。2.变形物体内任意两点的相对位置发生变化。取一微正六面体两种基本变形：线变形——线段长度的变化DxDx+DsxyogMM'LNL'N'角变形——线段间夹角的变化目录183.应变x方向的平均

7、应变：正应变（线应变）§7.5变形与应变DxDx+DsxyogMM'LNL'N'M点处沿x方向的应变：切应变（角应变）类似地，可以定义M点在xy平面内的切应变为：均为无量纲的量。目录19§7.5变形与应变例1.2已知：薄板的两条边固定，变形后a'b,a'd仍为直线。解：250200adcba'0.025gab,ad两边夹角的变化：即为切应变。目录求：ab边的m和ab、ad两边夹角的变化。20构件的分类：杆件、板壳*、块体*材料力学主要研究杆件等截面直杆——等直杆直杆——轴线为直线的杆曲杆——轴线为

8、曲线的杆{等截面杆——横截面的大小形状不变的杆变截面杆——横截面的大小或形状变化的杆{目录§7.6杆件变形的基本形式一、构件的分类211.轴向拉伸（或压缩）：由大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的一对力引起的，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。二、杆件变形的基本形式拉压变形§7.6杆件变形的基本形式222.剪切：由大小相等、方向相反、相互平行的力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。剪切变形§7.6杆件变形的基本形式233.扭转：由