材料力学--第一章--绪论及基本概念--22页

同学在学习过程中同学在学习过程中要要 积极积极 学习；学习；不要不要 被动被动 学习；学习；更不要更不要 不去不去 学习。学习。高层建筑与大型桥梁桥面结构桥面结构缆索与立柱缆索与立柱桥桥 墩墩桥面结构桥面结构1 材料力学的任务 材料力学 是研究工程构件在载荷作用下的内效应 ,确定构件在正常工作条件下承载能力的科学 .理论力学：材料力学：刚体力学；研究构件外力与约束力 。变形体力学；研究内力与变形 。构 件构件正常工作的条件 ：强度：构件抵抗破坏的能力刚度：构件抵抗弹性变形的能力稳定性：构件保持原有平衡形式的能力 组成结构物和机械的单个组成部分足够 的强度 足够的刚度 足够的稳定性不因发生断裂 或塑性变形而失效不因发生过大的弹性 变形而失效不因发生因平衡形式的突然转变 而失效结 构 建筑物或构筑物中承受外部作用的骨架称为结构 .巨型水泥罐砸扁民工棚12月 17日凌晨 1时 10分，武汉市梅山水泥厂一辆散装水泥罐车，在对汉口花园 17号楼工地水泥罐实施灌装过程中，撞击水泥罐支架，造成水泥罐倒塌，将紧邻的武汉天弓建筑工程有限公司民工食堂和 1间民工住宿工棚砸塌（该工棚内共住民工 23人）。散落的水泥和瓦砾，造成 1人死亡、 1人重伤、 7人轻 伤 。“肇事 ”水泥罐高达 11米，罐体自重也超过 10吨，并装有 10吨水泥。事发时，罐体连根拔起，倒地后将一排数十平方米的工棚压成废墟。水泥罐的使用方 17 号楼施工单位 “武汉丰太 ”公司员工接受警方调查时表示，该钢结构散装水泥罐由 “梅山桥亚 ”公司提供图纸， “武汉丰太 ”承建底座。警方现场调查时发现，水泥罐的罐体和支座都有被撞的痕迹，一根支架与底座仅有两个焊点，水泥罐的水泥底座仅有 30厘米厚。(a)材料力学的任务：研究材料及构件在外力作用下所表现的 力学性质 ，为合理设计构件提供有关 强度 、 刚度 、 稳定性 分析的理论和方法。 30(b)构件受力后，由于塑性屈服引起塑性变形而导致其丧失正常工作能力。试问这种情况是属于强度、刚度、还是稳定性问题？解答 ：构件受力后，因塑性屈服引起塑性变形，是构件破坏的一种形式。因此，属于强度问题。刚度问题中的变形，一般是指弹性变形。稳定性问题中的原有平衡形态，是指与所受外力相应的变形形式下的平衡形态 。人类历史有多久，力学的历史就有多久。“力 ”是人类对自然的省悟。 2 材料力学与生产实践的关系 经计算 ,符合现代力学原理 .用竹索做成悬索桥，以充分利用竹材的拉伸强度。物理和理论力学 :质点 :只有质量 ,没有大小 .刚体 :有质量 ,有大小 ,但没有变形 .变形体 :有质量 ,有大小 ,有变形 .质点 -刚体 -变形体 , 人类认识的深化 .运动的一般规律 (质点 刚体 ) 3 可变形固体的性质及基本假设 一、连续性假设 内容： 认为 物体在其整个体积内毫无空隙地充满了物质，其结构是密实的。二、均匀性假设 内容： 认为 物体内任一点处取出的体积单元 ,其力学性质（主要是弹性性质）都是一样的。 无空隙单元体的力学性质能代表整个物体的力学性能。有利于建立数学模型三、材料的各向同性假设 内容： 材料沿各个方向的力学性能是相同的。 四、小变形条件 内容： 构件在荷载作用下产生的变形与其原始尺寸相比，可以忽略不计，这样的变形为小变形。 FN,ABFN,AC 3 可变形固体的性质及基本假设 一、连续性假设 内容： 认为 物体在其整个体积内毫无空隙地充满了物质，其结构是密实的。二、均匀性假设 内容： 认为 物体内任一点处取出的体积单元 ,其力学性质（主要是弹性性质）都是一样的。 无空隙单元体的力学性质能代表整个物体的力学性能。有利于建立数学模型三、材料的各向同性假设 内容： 材料沿各个方向的力学性能是相同的。 四、小变形条件 内容： 构件在荷载作用下产生的变形与其原始尺寸相比，可以忽略不计，这样的变形为小变形。 FN,ABFN,AC 5 杆件变形的基本形式轴向拉伸与压缩剪切扭转弯曲三角形构架 ABC用于支承重物 W，如图所示。构架中杆 AB为钢杆，两端用销钉连接，构件 BC为工字钢梁，在 B处销接而在 C处用四个螺栓连接。试问杆AB和构件 BC将分别产生哪些变形？建立力学模型：认为重量 W位于构架 ABC平面内