《材料力学》课件-第一章 绪论

材料力学成绩构成平时成绩（30%）+期末考试（70%）平时：考勤、作业、回答问题、学习态度课堂纪律参考书范钦珊，«材料力学»，清华大学出版社。束德林，«工程材料力学性能»，机械工程出版社。戴保青，«材料力学»，北京航空航天大学出版社。20世纪以前,在力学知识的积累、应用和完善的基础上，逐渐形成和发展起来的蒸汽机、内燃机、铁路、桥梁、舰船、兵器等大型工业推动了近代科学技术和社会的进步。最早的蒸汽机车20世纪中，一些高科技及其在各工业领域的应用与力学特别是工程力学密不可分。高层建筑与大型桥梁桥面结构立柱与缆索桥墩海洋石油钻井平台高速列车台北101大厦1.1材料力学的任务1.2变形固体及其理想化1.3内力、截面法和应力的概念1.4变形与应变第一章绪论1.5杆件变形的基本形式构件：机械、土木及其他工程结构的零、部件载荷：构件受到的外力及自身重量1.1

材料力学的任务绪论杆件块体

板壳强度：构件抵抗断裂或过量塑性变形的能力刚度：构件抵抗弹性变形的能力稳定性：构件维持其原有平衡构形的能力经济性要求1.1

材料力学的任务绪论构件安全性指标《材料力学》研究对象构件《材料力学》任务：主要研究工程材料的力学性能及构件强度、刚度和稳定性的计算理论，从而为构件选用适宜的材料，设计科学、合理的截面形状和尺寸，达到既安全又经济的设计要求。绪论1.1

材料力学的任务材料力学研究对象及任务1、变形固体2、变形固体理想化假设绪论1.2变形固体及其理想化不能忽略变形的构件

连续性的假设物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙均匀性假设物体内，各处的力学性质完全相同各向同性假设组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力分析时可忽略其变形。小变形假设内力：变形固体在受到外力作用时，变形固体内部各相邻部分之间的相互作用力的改变量。附加内力（由外力引起变形所产生的）内力是成对出现的，大小相等，方向相反，分别作用在构件相邻的两部分上，随着外力的施加而产生，随着外力的消失而消失。绪论1.3内力、截面法和应力的概念绪论1.3内力、截面法和应力的概念FF截面法CxzyFRMCxzyFRMFNFsyFszMyTMzFN－轴力；Fsy、Fsz－剪力T－扭矩；My、Mz－弯矩绪论1.3内力、截面法和应力的概念截面法截面法：将杆件假想的切开以显示内力，并由平衡方程建立内力与外力间的关系以确定内力值的方法。切一刀（在欲求内力的截面处将杆件假想地切成两部分）。取一部（一般取外载荷较简单的那部分作为研究对象，舍弃另一部分）。加内力（在所取部分的截面形心处，加不为零的内力分量，它是舍弃部分对保留部分的作用力）。求平衡（将所取部分的全部外力和内力代入静力学平衡方程求解）。绪论1.3内力、截面法和应力的概念例如：截面法求N。

AFF简图AFFFAN截开：代替：平衡：X绪论1.3内力、截面法和应力的概念p＝dF/dA应力或总应力绪论1.3内力、截面法和应力的概念沿截面法向(或垂直于截面)的应力分量称为“正应力”沿截面切向(或位于截面内)的应力分量称为“切应力”应力:是内力分布集度，即单位面积上的内力应力的单位:绪论即帕斯卡1.3内力、截面法和应力的概念dxCzxydxdu线应变(或正应变):ε=du/dx角应变(或切应变):γ

绪论dx变形：构件在外力作用下尺寸和形状一般都将发生改变。位移：构件在变形的同时，其上的点、面相对于初始位置发生的变化量。1.4变形与应变横截面轴线直杆曲杆变截面杆等截面杆绪论1.5杆件变形的基本形式材料力学重点研究对象：等直杆

受力特点：作用线与杆轴重合的外力引起的。

拉伸

压缩

变形特点：杆轴沿外力方向伸长或缩短，主要变形是长度的改变

轴向拉伸或压缩变形

1.5杆件变形的基本形式屋架结构中的拉压杆塔式结构中的拉压杆桥梁结构中的拉杆

受力特点：由垂直于杆轴方向的一对大小相等、方向相反、作用线很近的横向外力引起的。

剪切变形

变形特点：横截面沿外力作用方向发生相对错动。螺栓连接键销钉螺栓

受力特点：由垂直于杆轴线平面内的力偶作用引起的扭转变形

变形特点：相邻横截面绕杆轴产生相对旋转变形。对称扳手拧紧镙帽