山东大学《材料力学》教案第1章 绪论

1、材料力学教案山东大学 土建与水利学院工程力学系目录第一篇 基本内容HYPERLINK 第一章 绪论.doc绪论杆件的内力 截面法杆件的应力与强度计算杆件的变形 简单超静定问题 应力状态分析 强度理论组合变形压杆稳定交变应力与疲劳极限第二篇 加深与扩展内容能量法超静定结构动载荷扭转与弯曲的几个补充问题应力与应变分析含裂纹构件的断裂第十五章 平面图形的几何性质第1章 绪论一、基本要求1了解材料力学的任务；2理解对变形固体的基本假设；3理解内力、应力、应变等基本概念； 4了解杆件变形的基本形式。二、内容提要1材料力学的任务1）术语载荷 作用于结构上的主动力统称为载荷或荷载结构 建筑物或机械承受载荷时

2、起骨架作用的部分构件 结构的组成部分2）构件的三项基本要求足够的强度：构件在外载作用下，抵抗破坏的能力。足够的刚度：构件在外载作用下，抵抗变形的能力。稳定性要求：构件在压力载荷作用下保持原有平衡状态的能力。3）材料力学的任务（1）研究构件的强度、刚度和稳定性；（2）研究材料的力学性；（3）合理解决安全与经济之间的矛盾。4）材料力学的的研究方法（1）理论分析（2）实验研究 2变形固体的基本假设1）变形固体 固体因受外力作用而变形，故称为变形固体。材料力学研究对象是变形固体。2）变形固体的基本假设连续性假设：假设组成固体的物质不留空隙地充满了整个体积，故固体在其整个体积内是连续的。可把力学量表示为

3、固体点的位置坐标的连续函数。均匀性假设：假设固体内到处有相同的力学性能。从而可用局部反映整体。各向同性假设：假设沿任何方向固体的力学性能都相同。小变形3基本概念1）内力 在外力作用下，物体内部各部分之间相互作用力的变化量称为附加内力，简称内力。2）截面法 用截面假想地把构件分成两部分，以显示并确定内力的方法。用截面法求内力的步骤为：（1）截开 在欲求内力的截面处假想将杆件分为两部分，留下一部分（一般为外力较少的一部分）为研究对象。（2）代替 用内力代替弃去部分对留下部分的作用力；（3）平衡 由留下部分的平衡条件，确定未知的内力。3）应力 单位面积上的内力。平均应力 （1.1）全应力 （1.2）

4、正应力 垂直于截面的应力分量，用符号表示。切应力 相切于截面的应力分量，用符号表示。应力的量纲： 4）变形 在载荷作用下，构件的尺寸和形状发生变化称为变形。5）应变线应变 单位长度上的变形量，无量纲，其物理意义是构件上一点沿某一方向变形量的大小。 平均线应变 （1.3）线应变 （1.4）切应变 一点单元体两棱直角的改变量。 （1.5）4杆件变形的基本形式1）杆件：长度远大于横向尺寸的构件，称为杆件。杆件主要几何因素是横截面和轴线，其中横截面是与轴线垂直的截面；轴线是横截面形心的连线。直杆 轴线为直线的杆。曲杆 轴线为曲线的杆。等直杆 横截面的形状和大小不变的直杆。2）杆件的基本变形形式 （1）拉伸（或压缩）（图1.6（a）受力：作用于杆件两端的外力大小相等，方向相反，且与杆件轴线重合。变形：杆件变形是沿轴线的方向伸长或缩短。（2）剪切（图1.6（b）受力：杆件两侧作用大小相等，方向相反，作用线相距很近的外力。变形：杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动，由矩形变为平行四边形。（3）扭转（图1.6（c）受力：在垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相等，方向相反的外力偶。变形：杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。 （4）弯曲（图1.6（d）受力：在包含杆轴的纵向平