材料力学第一章-绪论

1、材料力学A联系电话：教研室地址：实验室地址：我 的 希 望我希望： 你能喜欢我的课；我希望： 你能勇于回答我的问题；我希望： 你能敢于向我提出问题 和好的建议；我希望： 你能通过我的课程， 培养创新精神，增强能力。我 的 希 望课程学时安排总学时：70+10=80学时；讲课：讲授60+分析讨论与习题课10=70；实验：10学时，电机馆1楼（5198364）；成绩：总分100分。平时20%（其中，作业15分、期中5分）、实验10%、期末70% 。积极正确回答问题奖励5分（每次3分，每人平均2次）；考试：校内统考。课程研究方法理论分析与计算 从实际结构经简化得到计算模型或简图，通过现有的理论进行计

2、算与分析得到理论结果，再与实际情况进行比较，从而验证与指导实际。实验分析与校核 由实际结构按比例进行缩小或放大得到实验模型，通过现有的实验方法进行实验与分析，从而验证校核实际。实 验材料力学中研究构件的强度、刚度和稳定性的问题，都要涉及所用材料的力学性能，而材料的力学性能是要由实验来测定。实际问题往往比较复杂，在进行理论分析比较困难的时候，往往采用简便的实验方法来验证。因此，实验在材料力学中占有很重要的地位。基本实验包括：拉压、扭转、纯弯曲、弯扭组合变形、压杆稳定共5项，分别对应相关章节，每次2学时，合计10学时。学习方法及要求总体要求：课前预习，课中认真听讲，课后即时复习和作业。课堂要求：遵

3、守课堂纪律，提前五分钟到教室，不得无故迟到、早退、旷课。有事请假。迟到几分钟站听几分钟。无故早退或旷课一次平时成绩减5分。严重违反课堂纪律，影响其他同学听课减10分。作用要求：做前先看书，做时尽量不看书。直尺铅笔作图、独立完成、按时上交。答疑解惑：遇到疑难先独立思考，然后在同学间相互讨论，最后找老师答疑。参考书目教材：材料力学（第四版），李庆华主编，江晓禹 龚晖修订，西南交通大学出版社。材料力学，孙训方 主编，高等教育出版社。材料力学（第4版）英文缩编版，（美）Ferdinand P.Beer 等编著，清华大学出版社。材料力学思维训练题集，李志君 许留旺 编，中国铁道出版社。材料力学自学指导，

4、秦惠民 安学敏 编，武汉大学出版社。绪 论第一章1-2 变形固体的基本假设1-3 杆件变形的基本形式目 录1-1 材料力学的任务1-1 材料力学的任务1几个术语构件：组成各种结构物的元件和机械的零件。 如图所示：桥式起重机的主梁、吊钩、钢丝绳；悬臂吊车架的横梁AB，斜杆CD都是构件。实际构件根据形状的不同将构件分为：杆件、板和壳、块体。 板和壳：构件一个方向的尺寸（厚度）远小于其它两个方向的尺寸，如图1-4a和b所示。 杆件：长度远大于横向尺寸的构件。如图1-3a所示，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。按横截面和轴线两个因素可将杆件分为：等截面直杆、变截面直杆；等截面曲杆和

5、变截面曲杆如图1-3b。块体：三个方向（长、宽、高）的尺寸相差不多的构件。如图1-4c所示。在本教程中，如未作说明，构件即认为是指杆件。2对构件的三项基本要求：强度、刚度、稳定性。2.1 构件应有足够的强度强度(strength)构件抵抗破坏的能力2.2 构件应有足够的刚度刚度(rigidity)构件抵抗变形的能力F1F3F2F4F5F62.3 构件应有足够的稳定性 稳定性(stability)构件承受外力时，保持原有平衡状态的能力。工程用翻斗车 材料力学的任务： 在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。北京天坛是 “天地日月”诸坛之首，是我国和

6、世界上现存最大的古代祭祀性建筑群，始建于明永乐十八年，是一座典型坛庙，是明清两代皇帝祭天的场所 。巧妙地运用了力学、声学和几何学等原理 。2.均匀性假设 假设变形体内各点的力学性能完全相同。这样，如果从固体中任意取出一部分，不论从何处取出，也不论大小，力学性能总是一样。材料力学研究的对象是变形固体（有别于理论力学研究的对象是刚体）。1.连续性假设 假设在变形体所占有的空间内毫无空隙地充满了物质。即认为材料是密实的。这样，构件内的一些力学量（如各点的位移）可用坐标的连续函数表示，并可采用无限小的数学分析方法。1-2 变形固体的基本假设3.各向同性假设. 假设在变形固体在各个方向具有相同的力学性质

7、。根据这一假设，在研究了材料任一方向的力学性质后，就可以认为其结论对其它方向也都适用。4.小变形假设即变形体内在外力作用下产生的变形与构件的原始尺寸相比很微小的。根据这一假设，在列平衡方程时，可以不考虑外力作用点处的微小位移，而按变形前的位置和尺寸进行计算。 1-3 杆件变形的基本形式1.轴向拉伸或压缩 特点：杆件在大小相等、方向相反、作用线与轴线重合的一对拉（压）力作用下，产生纵向（长度方向）上的伸长（或缩短），同时，横向（垂直于长度方向）上的缩短（或伸长）。四种基本形式：轴向拉伸或压缩（拉压）、剪切、扭转、弯曲。2.剪切 一对大小相等、方向相反、作用线距离很近的横向外力作用引起的，受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。3.扭转 一对大小相等、转向相反、作用面垂直于杆轴的外力偶引起的。其变形特征为杆件的任意两个横截面将绕其轴