材料力学讲义四三

Chapter1Preface第一章绪论刘鸿文

浙江大学教授。长期从事固体力学教学工作。曾任教育部教材编审委员会委员，国家教委（教育部）工科力学课程教学指导委员会主任委员兼材料力学课程教学指导组组长。著作有:《材料力学》,《高等材料力学》,《板壳理论》,《材料力学教程》,《材料力学实验》,《简明材料力学》等.《材料力学》第二版于1987年被评为全国高等学校优秀教材获国优奖.《材料力学》第三版于1997年获国家级教学成果一等奖，并获国家科技进步二等奖.第一章绪论

(Preface)

§1-1材料力学的任务及研究对象(Thetasksandresearchobjectsof

mechanicsofmaterials)

§1-2变形固体的基本假设(Thebasicassumptionsofdeformablebody)§1-3

力、应力、应变和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement)§1-4

杆件变形的基本形式(Thebasicformsofdeformation)

引言(Introduction)

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.引言1企7世每纪准前寒后19世纪悬初扑兄翼毒飞舒机巨恩大亿双阳翼妄飞躲机滑翔危机飞艇我叮国秒祖丛先卖的魄功宰绩世界上最古老的拱桥跨度37.02米，全长50.83米塔高65巩.8葬6米问，岛距泪今痰已参有对近拌前慎年乒历烫史筝，催虽甩然皆历姿经绪近译前弄年屈的殖风储雨玻侵驳蚀框和天多祸次落地友震庸、遭炮洞击新的飞重枯创杂，辅至缩慧今傻仍蒜巍架然苍耸.用现使代力鱼学的子观点步看，秀构件文的受朽力特贴性都提较好跟。山恋西耻应剃县信佛气宫沿寺应县木塔建于1056年20世纪列产生改的、缘瑞诸多扩高新熔技术探，如钳高层性建筑轿、大甩跨度和悬索达桥、拥海洋犹平台套、精然密仪摩器、屋机器哑人、裳高速究列车屯以及凶大型眨水利斜工程罢等许报多重航要工纲程更捡是在登力学惭指导颜下得坟以实落现，椅并不寻断发蹦展完远善的杨。高层娘建筑高层愧建筑高纽奉层掀建抢筑海洋寒石油舌钻井界平台车辆循与机舍械车敌辆罚与傻机寻械车辆辛与机止械桥梁美恐国贿金少门献大游桥（珍悬石索黎桥芹，12营80米懂）道遭路催与院造框桥澳障门金桥我闭国萌著谋名闲桥阁梁南逆京许长殊江形大前桥上珍海勒南遣浦融大攻桥大型绿水利乘工程纱设施大量搞中、址外力烦学专均家为径力学纪的发怖展作乓出禽了撑突皆出凝的系贡廊献绕，敢这伴里尸只改简碑单撞介题绍向部分寸力麻学硬专吃家.达芬防奇说：“薯力俘学纸是黎数爽学刷的怖乐修园葡，论因丝式为努我叮们跳在起这冤里础获族得层了泳数沙学邻的浑果傍实.装”达芬演奇伽利薪略伽浆利闯略爷创胜建咸了蜡材蚊料喊力滩学§涨1评-厉1材厚料镜力案学尤的衫任当务板及粒研舞究晓对济象T风h溉e捞t颠a垦s白k堤s蛇a健n拥d险r团e颂s荷e哭a反r窄c膀h你o疲b塞j葬e伴c拿t皆s址o蔑fme浇ch社an存ic施s命of甩m盲at复er氧ia甲ls一、说任务(t冈as捞k)材批料屿力普学拳是援研绞究晋构遣件趋承签载刊能统力遭的横一舟门誓学吃科是。承惹载睛能钩力(野c剖a归r斧r馅y疤i吊n炭gca提pa嫌ci森ty慨)强度（s桥t先r璃e箱n敌g岭t旅h伏)刚佳度（s佣t静i鲁f侮f美n容e蛇s骄s多)稳定偷性（s椒t限a陶b饼i雪l核i擦t轰y树)1贩.强度（st傻re戒ng堡th)构件遭抵抗劝破坏爱的能李力2.刚度

构件抵抗变形的能力.(stiffness):3菌.稳滥定暮性（st身ab段il魂it低y)偶:构件拨保持直原有么平衡日状态轮的能筹力材糕料咐力弄学与的温任我务在满愉足强费度、铲刚度扬、稳圆定性窄的要部求下蝴，以垃最经触济的纱代价营，为愿构件狭确定战合理郑的形齐状和饶尺寸邀，选爸择适纲宜的闯材料芝，而寸提供隆必要学的理唇论基伸础和著计算日方法赌。二骡、测研季究营对拉象(re轮se乐ar咐ch谁o卸bj使ec连ts布)1.构友件(e蹈l缎e龟m页e湖n腥t寇)2术.构件毯的分仗类(cl教as骂si澡fi撕ca坛ti身on手o悠f服el戏em母en项ts烧)板(plate)壳(shell)块体(body)(bar)材料盼力学版以“楼梁、蛾杆”美为主市要研歉究对菌象（t讯h崖e毕m检a补i眼n与r揭e确s俭e此a谎r骨c残h辽o府b让j纪e静c酷t泥i报v倚e仁i损n症m席e句c眉h牢a启n棵i难c衫s蹦o苍f院m侮a河t别e叼r默i模a腥l左s庄i聋n狼c城l红u卡d盟e朵a判x救i锯a用l市l扩y涨-可l叠o抗a侮d麦e昌d叶b节a显r锯s遍,铁s景h悦a滑f奏t驱s欲,糊b盲e熄a与m浪s到,扮a询n秘d享c偶o司l页u荣m的n渗s闭)工裕程持中赵多芳为值梁酱、堤杆大结啊构§栽1恭-云2变形浆固体叹的基贵本假吉设(T苏he停b摧as贞ic株a拦ss趋um印pt乖io赠ns删o角f张de恩fo戏rm旦ab小le确b泉od家y拐)一畏、桨连浇续底性刷假很设(钢c邀o庆n数t唉i孕n遵u织i歇t艘y说a特s忧s聋u孕m迷p我t光i鹊o捐n重)物只质冷密摔实常地资充婶满趣物浊体掠所湾在壳空视间份，布毫辣无榨空召隙崭。二、餐均匀沾性假枣设（ho绘mo维ge厨ni讽za蔽ti洁on迹a聚ss奏um纹pt恒io取n)物体匪内，痰各处挑的力傻学性限质完牛全相港同。三录、船各脱向蛾同形性准假睁设（i词s宇o刊t袭r狐o困p狠y我a非s阵s怕u董m示p暗t申i巧o耽n欲)组成动物体赞的材涌料沿凯各方信向的准力学帝性质指完全蹲相同役。四、股小变松形假神设（n查e攻g圣l喊e欧c负t翁i炎n犬g君d使e创f雕o廉r撕m胃a部t秘i剑o残n冶a熔s绑s棍u改m村p骨t静i湖o颠n晴)材烤料砖力牢学弹所毕研行究氧的泳构泊件屿在铸载状荷振作影用邪下偷的掩变凡形哲与交原妻始促尺什寸相比则甚小屈，故维对构趁件进素行受挤力分自析时杨可忽卖略其嫌变形箩。一裁、刻外达力（ex稍te亿rn幅al屯f兽or肯ce纠)1.按勤作通用皮方悔式斯分体盈积难力（b屈o绩d碌y辟f准o舍r刑c痰e渐)表院面尼力(s翻ur气fa竖ce纠f悬or寇ce)集中渡力(c药on送ce袍nt病ra败te羞d肃fo朴rc肯e)分涉布净力(d寨is蹈tr仅ib龟ut开ed侧f蓝or丑ce是)2炕.按随驳时间天变化号分静载柏荷（st查at袭ic饶l英oa替d)动载垮荷(总d抹y暮n鄙a镜m译i童c奸l档o铜a库d拘)交变籍载荷（al属te挽rn寨at华e剥lo帽ad伶)冲喇击收载牵荷（i咏m交p从a元c厦t绞l子o务a勉d脏)§1甚-3力、闭应力垂、应狸变和宗位移怒的基弓本概投念(Bas芦iccon叫ce欠ptsoffo丛rc悲e,乳s裹tr链es战s,瓣s搏tr城ai逗n,择a再nd刑d竹is味pl挥ac脉em消en锣t)1.定义双：指烈由经外星力营作帐用眨所申引饿起升的紧、赏物杀体独内押相乡丰邻扶部获分螺之蹈间刷相补互沿作常用昌力（附加是内力锦）。二、族内力（i乒n汽t但e鸽r概n缓a炒l馆f漠o例r眉c放e坦)mm2.内力苦的求鲁法——截科面锐法(称m插e炭t疗h升o尺d啄o挂f蔽s驴e滥c为t殃i姿o佣n垮s纺)步弹骤(柄p舞r才o调c爽e密d浆u年r哗e晒s妇f服o凑r皆a躬n猎a携l偿y嚷s却i漫s催)①截开在困所嗽求涉内红力寨的猴截译面礼处根，瞧假珠想故地膨用榨截监面垄将州杆柴件芽一删分粥为唇二.mmmmmm②代弃替任取哈一部艳分，貌其弃帜去部父分对症留下宗部分戚的作什用，播用作废用在惕截面上秀相应全的内众力（虎力或冈力偶评）代贩替.③平棉衡对概留轰下垫的药部澡分爹建拥立次平抛衡躬方集程柔，涨根脆据链其插上酷的译已榨知幻玉外救力恳来等计射算悦杆展在妈截臂开努面熊上堤的姜未待知鄙内跑力批（茄此礼时简截裙开耐面贿上舱的灵内宿力点对蓬所无留重部圈分争而虾言辟是克外链力导）.mmmmmm三、柱应力（St帖re额ss擦)1.定死义(D讲ef途in吓it版io也n)：由密外祝力遥引侮起籍的驰内痒力融的未集胃度FAM2.应力(亭S慕t星r祝e育s德s犯)①誉平手均饶应加力②全应障力（置总应挺力）③全应雀力分差解为pM

垂直于截面的应力称为“正应力”

(ThestressactingnormaltosectioniscalledtheNormalStress)

位于截面内的应力称为“切应力”(ThestressactingtangenttosectioniscalledtheShearStress)四吼、再变皱形谊和为位村移（de肤fo偶rm节at廉io朱n裹an汪d化di少sp滤la穗ce钱me拖nt斧)1.变形（d之e洁f责o柳r卵m牛a芦t皮i贯o绣n）在外摸力作篮用下擦物体沈形状资和尺班寸发膊生改摩变2.位补移（di曾sp革la裤ce览me迎nt）变形步前后撕物体汗内一疑点位及置的蜂变化3寇.应歪变（s迅t尾r猫a救i标n马)度日量弦构都件谊一彻点界处维的币变笔形宗程明度平施均短线拼应华变（m碍e鞋a业n渔n璃o舞r脚m料a版l镇s真t麻r湿a涨i惠n奋)角应变（s纤h婆e践a顿r微i垦n员g穷s甜t究r伯a盾i材n厘)线墨应烟变(乞n遍o觉r唇m践a国l樱s泛t蛮r各a赴i贷n温)CODC′D′轴颗向贩拉液伸(a替xi末al沉te尽ns语io沾n源)(b谋)轴向见压缩(祥a祥x虾i终a镇l思c曾o姓m拐p怠r奶e蛮s活s仓i骡o榆