材料力学第一章---绪论

第一章第一章 绪论绪论构件一般由构件一般由固体材料固体材料制成制成在载荷作用下，会发生在载荷作用下，会发生 变形变形构件：构件： 机械或工程结构的各组成部分。机械或工程结构的各组成部分。1-1 材料力学的任务及研究方法材料力学的任务及研究方法一、 材料力学的任务强度要求强度要求刚度要求刚度要求稳定性要求稳定性要求构件应当满足的要求：构件应当满足的要求：强度要求强度要求构件应有足够的构件应有足够的 抵抗破坏抵抗破坏 的能力的能力刚度要求刚度要求构件应有足够的构件应有足够的 抵抗变形抵抗变形 的能力的能力稳定性要求稳定性要求构件应有足够构件应有足够的的 保持原有平保持原有平衡形态衡形态 的能力的能力材料力学的任务材料力学的任务在满足在满足 强度、刚度强度、刚度 和和 稳定性稳定性的要求下，为设计既的要求下，为设计既 经济经济 又又 安安全全 的构件，提供必要的的构件，提供必要的 理论基理论基础础 和和 计算方法计算方法 。二、二、 材料力学的研究方法材料力学的研究方法实验分析实验分析 理论研究理论研究1-2 变形固体的基本变形固体的基本假设假设刚体刚体理论力学理论力学变形固体变形固体材料力学材料力学弹性弹性塑性塑性一、弹性和塑性一、弹性和塑性外力去除后，能恢复其原有的形状和尺寸，变形外力去除后，能恢复其原有的形状和尺寸，变形固体的这种基本性质称为固体的这种基本性质称为 弹性弹性 ；随着除去外力而；随着除去外力而消失的变形，称为消失的变形，称为 弹性变形弹性变形 ；外力去除后不能消失的变形，称为外力去除后不能消失的变形，称为 塑性变形塑性变形 ；亦；亦称为称为 残余变形残余变形 ；某些物体在外力的作用下，能产；某些物体在外力的作用下，能产生较大的塑性变形，这种性质，称为生较大的塑性变形，这种性质，称为 塑性塑性 。二、基本假设二、基本假设1、连续性假设、连续性假设2、均匀性假设、均匀性假设3、各向同性假设、各向同性假设4、变形很小的假设、变形很小的假设原始尺寸原理原始尺寸原理三、外力及其分三、外力及其分类类外力外力 ：1、 按分布情况分为按分布情况分为 体积力体积力 及及 表面力表面力Gi力力 /长度长度 3 力力 /长度长度 2 力力 /长度长度 包括包括 载荷载荷 及及 约束反力约束反力2、按载荷作用性质分为、按载荷作用性质分为静载荷静载荷 及及 动载荷动载荷静载荷静载荷动载荷动载荷冲击载荷冲击载荷交变载荷交变载荷1-3 内力、应力和截内力、应力和截面法面法原子间相互作用的内力原子间相互作用的内力物体内部各部分之间因外力而引物体内部各部分之间因外力而引起的起的 “附加相互作用力附加相互作用力 ”称为称为 内力内力材料力学材料力学 附加内力附加内力一、内力、截面法内力内力平衡平衡方程方程截面法截面法内力系的简化内力系的简化内力系简化后得到的合力称为横截面上的内力。截面法求解内力步骤：1. 在欲求位置处用假想截面截开在欲求位置处用假想截面截开2. 取任一部分为分离体，受力分析取任一部分为分离体，受力分析3. 列平衡方程列平衡方程二、二、应力应力Ppm =平均应力平均应力Cp应力应力 = p cos = p sin1MPa=106Pa=1N/mm2 ： 剪应力 ： 正应力OMmNmx解：应用截面法解：应用截面法列平衡方程列平衡方程y例；小型压力机的框架如图所示。在力 P的作用下，试求立柱横截面 m-m和 n-n上的内力。MnNnNNM sM s+ u线应变线应变1-4 位移、变形与应位移、变形与应变变一、线位移、线应变 线变形线变形MM角位移角位移切应变切应变NLNL二、角位移、切应变线应变和切应变是度量一点线应变和切应变是度量一点处变形程度的两个基本量，都处变形程度的两个基本量，都是无量纲量。是无量纲量。线应变针对某一方向而言线应变针对某一方向而言 , 切应切应变针对某一垂直方向而言变针对某一垂直方向而言注意：1-5 杆件变形的基本形杆件变形的基本形式式杆件杆件轴线轴线等截面直杆等截面直杆一、概念一、概念拉伸和压缩拉伸和压缩P PPP二、杆件变形的基本形式二、杆件变形的基本形式剪切剪切PP扭转扭转弯曲弯曲OA CBB45 450.03D240例：三角形薄板 ABC因受力而变形， B点向上的