材料力學(xué) 第一章 緒論

1材材 料料 力力 學(xué)學(xué)2第一章第一章 緒緒 論論本章內(nèi)容 :1 材料力學(xué)的任務(wù)與研究對象2 材料力學(xué)的基本假設(shè)3 外力與內(nèi)力4 正應(yīng)力與切應(yīng)力5 正應(yīng)變與切應(yīng)變31. 1 材料力學(xué)的任務(wù)與研究對象本節(jié)內(nèi)容：1 基本概念2 材料力學(xué)的任務(wù)3 材料力學(xué)的研究對象4 材料力學(xué)與工程問題4理論力學(xué)變形固體 材料力學(xué)屬 固體力學(xué)研究 剛體 ， 研究 力 與 運動 的關(guān)系。材料力學(xué) 研究 變形體 ， 研究 力 與 變形 的關(guān)系。1 基本概念l 構(gòu)件 : 工程結(jié)構(gòu)或機(jī)械的各組成部分。51 基本概念構(gòu)件的分類： 桿； 板、殼體； 塊體。構(gòu)件 : 工程結(jié)構(gòu)或機(jī)械的各組成部分。l 對構(gòu)件的三項基本要求u 強(qiáng)度 構(gòu)件應(yīng)具有足夠的 抵抗破壞 的能力。u 剛度 構(gòu)件應(yīng)具有足夠的 抵抗變形 的能力。6u 剛度 構(gòu)件應(yīng)具有足夠的 抵抗變形 的能力。u 穩(wěn)定性構(gòu)件應(yīng)具有足夠的 保持其原有平衡狀態(tài) 的能力 .2 材料力學(xué)的任務(wù)1）研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；72 材料力學(xué)的任務(wù)1）研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；2）研究材料的力學(xué)性能；3）為合理解決工程構(gòu)件設(shè)計中 安全性 與 經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾提供力學(xué)方面的依據(jù)。3 材料力學(xué)的研究對象l桿件：一個方向的尺寸遠(yuǎn)大于其他兩個方 向的尺寸的構(gòu)件。8材料力學(xué)中，主要研究桿件。軸線為直線的桿 : 直桿；軸線為曲線的桿 : 曲桿；橫截面的大小形狀不變的桿：等截面桿；否則 : 變截面桿。等截面直桿 等直桿。94 材料力學(xué)與工程問題大量的工程問題需要用到材料力學(xué)的理論和方法。10Space Shuttle DiscoveryH 航空航天工程航空航天工程11H 飛行器飛行器12前起落架鎖連桿安裝螺栓 (銷子 )發(fā)生斷裂。13H 高層建筑高層建筑14H 大型橋梁大型橋梁承力柱橋面拉桿纜索江陰長江大橋江陰長江大橋15江陰長江大橋江陰長江大橋纜索長度可調(diào)的拉桿防撞護(hù)欄16江陰長江大橋的江陰長江大橋的 纜索纜索17H 大型橋梁大型橋梁18H 大型水利工程設(shè)施長江三峽工程19H 海洋石油鉆井平臺海洋石油鉆井平臺204 材料力學(xué)的研究方法l 理論分析方法理論分析方法探索新理論、新設(shè)計、新結(jié)構(gòu)。探索新理論、新設(shè)計、新結(jié)構(gòu)。l 實驗方法實驗方法新理論、新設(shè)計、新結(jié)構(gòu)的實驗研究或驗證。實驗方法在材料力學(xué)中占有 重要地位 。l 計算機(jī)方法計算機(jī)方法用計算機(jī)和現(xiàn)代計算技術(shù)研究材料力學(xué)問題用計算機(jī)和現(xiàn)代計算技術(shù)研究材料力學(xué)問題 。215 材料力學(xué)與理論力學(xué)等課程的關(guān)系l 與理論力學(xué)的關(guān)系理論力學(xué)中對 剛體模型 得到的原理和方法，對材料力學(xué)中的 變形體 是否可用？例如：平衡原理與平衡方法；力系的等效與簡化。理論力學(xué)是材料力學(xué)的基礎(chǔ)。理論力學(xué)的研究模型是 剛體 ；材料力學(xué)的研究模型是 變形體 。l 材料力學(xué)的后續(xù)課程22l 材料力學(xué)的后續(xù)課程力學(xué)測試， 機(jī)械原理，復(fù)合材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)， 彈性力學(xué) ,疲勞與斷裂力學(xué)等。236 教學(xué)要求等事宜材料力學(xué) 是一門重要的基礎(chǔ)課，要學(xué)好 材料力學(xué) 必須要 下一些功夫 。n 幾條建議 ：1、 正確理解和掌握 基本概念 ；2、 熟練掌握 基本定理和公式 ；3、 課后 及時看書復(fù)習(xí) ，注意 歸納總結(jié) ；4、 認(rèn)真、及時地完成課后作業(yè) ；5、 有問題 及時答疑 。 一定要自己做 ！24n 作業(yè)要求題目可以不抄，但：1 必須寫明 已知 ， ，求 。2 原題圖 一定要畫出；3 解題所需的 受力圖 、 內(nèi)力圖 等，一定要認(rèn)真畫出。n 作業(yè)的批改按規(guī)定，批改三分之一的作業(yè)。每個人的作業(yè)都批改，批改三分之一左右的題目。25n “缺交作業(yè) ”n 答疑安排n 成績平時成績 占 30 ； 期末考試 占 70 n 參考書書名均為 “材料力學(xué) ”1 孫訓(xùn)方 主編；2 劉鴻文 主編3 范欽珊 主編 （清華大學(xué)），等等。261. 2 材料力學(xué)的基本假設(shè)在材料力學(xué)中，對變形固體作如下 假設(shè) ：灰口鑄鐵的顯微組織 球墨鑄鐵的顯微組織1. 連續(xù)性 假設(shè)： 認(rèn)為整個物體所占空間內(nèi)毫無空隙地充滿物質(zhì)。272. 均勻性 假設(shè)：普通鋼材的顯微組織 優(yōu)質(zhì)鋼材的顯微組織認(rèn)為物體內(nèi)的任何部分，其力學(xué)性能相同。3. 各向同性 假設(shè)： 認(rèn)為物體在各個不同方向上的力學(xué)性能相同。u 各向異性283. 各向同性 假設(shè)：認(rèn)為物體內(nèi)在各個不同方向上的力學(xué)性能相同。4.小變形 假設(shè)：因此，在 列 平衡方程 求力時，可忽略變形，仍認(rèn)為 構(gòu)件的變形 極其微小 ，比構(gòu)件本身尺寸要小得多 。用 變形前 的形狀和尺寸。 原始尺寸原理291. 3 外力與內(nèi)力外力是外部物體對構(gòu)件的作用力，包括外加載荷和約束反力。1. 按外力在構(gòu)件表面的分布情況 :2. 按外力是否隨時間變化分為 ：靜載荷 和 動載荷1）分布力：2）集中力：連續(xù)分布在構(gòu)件表面上某一范圍的力。作用在構(gòu)件上的力可以簡化為作用于一點處的