北航材力课件第一章

自我介绍姓名：

胡伟平办公室：（一）210联系方式：82338489(Ouweiping@Page1注意事项一、作业：每周二交作业。二、答疑时间：待定平时可以和老师联系答疑。三、考试:平时20%（作业、出勤、实验），期末80%四、参考书：

其它教材：《材料力学》(范钦珊，孙训方，刘鸿文等)

《材料力学重点难点及典型题精解》（西交大）

《材料力学自学多媒体课件》（北航）课外：《力学史》(武际可)，《材料力学史漫话》(老亮)Page2本讲内容二、了解材料力学发展简史；一、了解材料力学的研究内容、基本任务、研究对象、基本假设；三、了解材料力学的几个基本概念。§1-3外力与内力§1-4应力§1-5应变§1-6胡克定律Page3

材料力学的研究内容：1、材料的力学性能：用于计算和分析的力学性能参量2、构件的力学分析：受力和变形分析Page4应县木塔(1056年)赵州桥（公元600年前后）Page5Tacoma海峡新桥Tacoma海峡大桥1940年破坏Page6重庆綦江彩虹桥（使用不到4年）

新建的重庆綦江彩虹桥Page7钻床Page8强度：构件抵抗破坏的能力strength刚度：构件抵抗变形的能力stiffness铅笔不倒翁稳定性：构件保持原有平衡形式的能力stability

材料力学的任务：细长杆P麻绳钢绳Page9

材料力学的研究对象体(body)板(plate)杆(bar/rod)

材力的主要研究对象是杆，以及由杆组成的简单杆系，同时也研究一些形状与受力均比较简单的板与壳。Page10吊车Page11地铁车站Page12高压电线塔毁坏的高压电线塔Page13码头吊塔Page14

材料力学的基本假设

材料力学研究材料的宏观力学行为

材料力学主要研究钢材等金属材料关于材料的基本假设：

连续性假设：认为材料无空隙地充满于整个构件。——力学量可以用坐标的连续函数表示。

均匀性假设：构件内每一处的力学性能相同。——通过试样得到的材料性能可用于构件的任何部位。

各向同性假设：构件某一处材料沿各个方向的力学性能均相同Page15金属材料的微观结构Page16

材料力学发展简史

中国古代有关材料力学的应用试弓定力图—东汉赵州桥—隋朝Page17斗拱Page181103年，李诫在《营造法式

大木作制度》指出：

“凡梁之大小，各随其广分为三份，以二份为厚”Page19

材料力学在近代的发展伽利略像1638年：材料力学的开端《关于两种新科学的对话》提出了梁强度的计算公式开创了用系统科学实验与观察的方法进行研究Page20胡克的弹性实验装置1678年：

发现“胡克定律”雅各布.伯努利，马略特：

得出了有关梁、柱性能的基础知识，并研究了材料的强度性能与其它力学性能。库伦：

修正了伽利略、马略特关于梁理论中的错误，得到了梁的弯曲正应力和圆杆扭转切应力的正确结果Page21(瑞士)欧拉像

主要研究梁的变形：

《曲线的变分法》，推导出受横向力的悬臂杆的挠度表达式

《关于柱的承载力》，讨论了压杆稳定问题，引入了临界载荷的概念。

还研究了大变形问题、变截面梁的问题、具有初始曲率杆的问题。Page22(瑞士)约翰.伯努利像(意大利)拉格朗日像提出“虚位移原理”阐述了“虚功原理”Page23(英国)托马斯.杨像(法国)纳维像定义“弹性模量”研究了扭转问题、梁的弯曲问题、提出了解超静定问题的位移法1826年，第一本《材料力学》Page24(法国)泊松像定义“泊松比”(法国)圣维南像研究了扭转和弯曲问题，提出了“圣维南原理”Page25(乌克兰)铁摩辛柯像建立“铁摩辛柯梁”模型研究了圆孔附近的应力集中问题，梁板的弯曲振动问题，薄壁杆件扭转问题，弹性系统稳定性问题等出版了大量力学教材：《材料力学》，《高等材料力学》，《结构力学》，《板壳理论》等20多部Page26

材料力学在现代的发展20世纪，各种新型材料(复合材料、高分子材料等)广泛应用，实验水平、计算方法不断提高；材料力学所涉及的领域更加广阔，它仍在发展。19~20世纪，高速车辆、飞机、铁路桥梁等的出现，减轻自重问题突出，薄壁件、细长件大量采用，大大推动了材料力学的发展；超高强度材料和焊接结构的广泛使用，促进了对低应力脆断和疲劳问题的研究Page27

材料力学与理论力学的区别

理论力学研究刚体的力学行为

材料力学研究变形体（弹性体）的力学行为PPPDABCPPage28

外力的分类：表面力：体积力：分布力集中力静载荷：动载荷：§1-3外力与内力气、液体压力，接触力。重力，惯性力，电磁力。不随时间改变或变化较慢。随时间显著变化或使构件各质点产生明显加速度Page29

内力与截面法：(internalforce,methodofsection)

求内力的方法：FFFF构件受外力：1、构件变形；2、构件内部相连各部分之间有相互作用力——内力。FFABC

AB段内任一位置