材料力学第一章绪论lxy2

第一章 绪 论1-1 材料力学的任务与研究对象材料力学的任务与研究对象 1-2 材料力学的基本假设材料力学的基本假设 1-3 外力与内力外力与内力 1-4 应力应力 1-5 应变应变 1-6 胡克定律胡克定律 1-0 材料力学发展简介材料力学发展简介 1试弓定力图试弓定力图 东汉东汉 赵州桥赵州桥 隋朝隋朝 (使用至今）使用至今）材料力学发展简介 中国古代有关材料力学的应用1-0 材料力学发展简介材料力学发展简介 23中国古代力学史的启示自豪：世界文明发源地之一遗憾：少有完整科学理论未来：科学再次振兴与腾飞45材料力学在近代的发展伽利略像1638年：材料力学的开端 关于两种新科学的对话 开创了用实验观察 合理的假设 形成科学理论 的方法自由落体实验 67胡克的弹性实验装置1678年： 发现 “ 胡克定律”雅各布 .伯努利，马略特：得出了有关梁、柱性能的基础知识，并研究了材料的强度性能与其它力学性能。库伦：得到了梁的弯曲正应力和圆杆扭转切应力的正确结果8(瑞士 )欧 拉像主要研究梁的变形： 曲线的变分法 ，推导出受横向力的悬臂杆的挠度表达式 关于柱的承载力 ，讨论了压杆稳定问题，引入了临界载荷的概念。 还研究了大变形问题、变截面梁的问题、具有初始曲率杆的问题。9(瑞士 )约翰 .伯努利像 (意大利 )拉格朗日像提出 “ 虚位移原理”阐述了 “ 虚功原理” 10(英国 )托马斯 .杨像 (法国 )纳维像定义 “ 弹性模量”研究了 扭转问题 、 梁的弯曲问题 、提出了解超静定问题的 位移法1826年，第一本 材料力学 11(法国 )泊 松像定义 “ 泊松比”(法国 )圣维南像研究了 扭转 和 弯曲问题，提出了 “ 圣维南原理 ” 12(乌克兰 )铁摩辛柯像建立 “ 铁摩辛柯梁 ” 模型研究了 圆孔附近的应力集中 问题， 梁板的弯曲振动问题，薄壁杆件扭转问题，弹性系统稳定性问题 等出版了大量力学教材： 材料力学 ， 高等材料力学 ， 结构力学 ， 板壳理论 等 20多部13材料力学在现代的发展19世纪中叶，铁路桥梁工程的发展，大大推动了材料力学的发展；当时，材料力学的主要研究对象为钢材；20世纪，各种新型材料 (复合材料、高分子材料等 )广泛应用，实验水平、计算方法不断提高；材料力学所涉及的领域更加广阔，它仍在发展。14美国 “西奥多 罗斯福 ”号航母 波音 737飞机 15长江三峡工程长江三峡工程 海洋石油钻井平台海洋石油钻井平台16叉车汽车17“北京二号”探空火箭，中国第一枚高空探空火箭，被誉为“亚洲第一箭” 58年由北航师生研制成功。18“无侦五 ”， 1981年由北航交付部队使用，为填补我国航空工业空白的小推力涡轮喷气发动机及国内第一套遥控遥测信标三合一地面控制站和机载设备19北航研制的共轴式单人单座直升机，97年8月试飞成功，我国第一架自行研制的共轴式有人直升机。20l 构件：组成机械与结构的零构件，统称为构件l 变形：构件尺寸与形状的变化弹性变形：外力解除后可消失的变形塑性变形： 外力解除后不能消失的变形l 破坏 显著的塑性变形和断裂。1-1 材料力学的任务与研究对象材料力学的任务与研究对象 构件与构件的力学响应l 失稳 原有平衡形式的丧失。21强度问题强度问题重庆綦江彩虹桥 构件安全工作的基本要求：具有足够的强度、刚度与稳定性 破坏22刚度问题刚度问题变形23Tacoma 海峡新桥Tacoma 海峡大桥 1940年破坏原有平衡破坏稳定性问题24毁坏的高压电线塔稳定性问题稳定性问题25稳定性问题稳定性问题南京电视台脚手架失稳南京电视台脚手架失稳26强度、刚度、稳定性问题强度、刚度、稳定性问题27构件的承载能力：l 强度强度 构件在外力作用下抵抗破坏的能力；l 刚度刚度 构件在外力作用下抵抗变形的能力；l稳定性稳定性 构件在外力作用下保持原有平衡形式的能力 。构件安全工作的基本要求：具有足够的强度、刚度与稳定性 28材料力学的任务：研究构件在外力作用下变形、内部受力与