1-第一章緒論

1、第一章緒1.1材料力學(xué)的任務(wù)、載荷、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的定義1. 載荷：建筑物和機(jī)械通常都受各種外力作用。2. 結(jié)構(gòu)：建筑物在承載中起骨架作用的部分。3. 構(gòu)件：組成結(jié)構(gòu)或機(jī)械的單個部分。二、構(gòu)件正常工作必須滿足的條件足夠的強(qiáng)度（strength）：在規(guī)定的使用條件下不發(fā)生意外斷裂或顯著塑性變形。 足夠的剛度（rigidity）：在規(guī)定的使用條件下不發(fā)生過大的變形。足夠的穩(wěn)定性（stability）:在規(guī)定的使用條件下不發(fā)生失穩(wěn)。材料力學(xué)的任務(wù)確保結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的條件下，為設(shè)計既經(jīng)濟(jì)又安全的構(gòu)件,提供必要的理論基礎(chǔ)和計算方法。四、材料力學(xué)概要1.2.3.軸向拉伸與壓縮 剪切 扭轉(zhuǎn)彎

2、曲內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變應(yīng)力狀態(tài)分析 強(qiáng)度理論組合變形靜不定結(jié)構(gòu)11.2外力及其分類一、集中力力與物體間的接觸面遠(yuǎn)小于與物體的整體表面積，則力可以理想化為一個作用于物 體上一點(diǎn)的集中力。二、力偶大小相等、方向相反、平行而不共線的兩個力組成的力系成為力偶。三、分布力1. 均布力：均勻分布在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的力或力偶。q工程實(shí)例：等截面梁板結(jié)構(gòu)自重，水池底板荷載等。2. 線性分布力：按線性分布規(guī)律分布在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的力或力偶。工程實(shí)例：水壩側(cè)面水荷載、擋土墻側(cè)面土荷載、線性變截面梁板自重等。3. 分布力計算方法（1）支座反力及與作用段無關(guān)的內(nèi)力丄2qlrza =XX xz2_H2l32(2) 作用段內(nèi)力計算

3、：采用積分法計算1.3可變形固體的性質(zhì)及基本假設(shè)、相關(guān)名詞解釋1. 可變形固體：在材料力學(xué)中將構(gòu)成構(gòu)件的各種固體視為可變形固體。2. 彈性：固體材料在卸除裝載后恢復(fù)其原來的形狀和尺寸大小的性質(zhì)。3. 彈性變形：卸除裝載后能消失的變形。4. 線彈性變形：在彈性變形過程中，力與變形服從線性規(guī)律。5. 非線彈性變形：在彈性變形過程中，力與變形不服從線性規(guī)律。6. 塑性：當(dāng)載荷超過了一定的限度，材料在卸除載荷后只有部分變形可自行消失，部 分變形不能消失而殘留下來，材料的這種性質(zhì)稱為塑性。7. 塑性變形：材料在卸除載荷后部分變形不能消失而殘留下來的變形。二、對變形固體作出的四種假設(shè)1. 研究內(nèi)容與對象：

4、材料力學(xué)是研究在外力作用下構(gòu)件的變形和破壞或失效的規(guī)律。各向同性。2. 基本假設(shè)：連續(xù)性、均勻性、3兩個限制：線彈性、小變形。1.4內(nèi)力、截面法和應(yīng)力一、內(nèi)力其內(nèi)部的各部分發(fā)生相對位置的改變并由之而引起物體在外力作用下產(chǎn)生變形后，相互作用力。二、內(nèi)力計算方法：截面法假想截面沿構(gòu)件某處截開而求出桿件該處的內(nèi)力的方法。Fi05F2圖1-13具體步驟:(1)切開：在待求內(nèi)力的截面處假想地將構(gòu)件截開分為兩部分，取其中一部分為研究對象一脫離體;(2)代替：用內(nèi)力代替棄去部分對脫離體的作用：為分布內(nèi)力系;(3 )平衡：對脫離體列出平衡方程，利用平衡關(guān)系求解內(nèi)力。YAMxF2Fn 軸力；Fsy、Fsz 剪力

5、；Mx扭矩；My、Mz 彎矩。三、應(yīng)力(stress )1.概念：在隔離體截開的面上，圍繞任意的K點(diǎn)取一微面積M，AA上分布內(nèi)力的合 力為込F , M上分布內(nèi)力的平均集度為蕓a)2.平均應(yīng)力：在M3. 點(diǎn)應(yīng)力：二的極限一螞:A4. 應(yīng)力分類(1) 全應(yīng)力：在K點(diǎn)當(dāng)M趨近于零時，P =蚪2稱為K點(diǎn)的全應(yīng)力。(2) 正應(yīng)力(normal stress):全應(yīng)力P沿截面法向的應(yīng)力分量稱為正應(yīng)力。用 cr表 示，方向以背離截面為正，指向截面為負(fù)。(3) 剪應(yīng)力(shear stress )：全應(yīng)力P沿截面切向的應(yīng)力分量稱為切應(yīng)力。用t表 示，方向以繞隔離體順時針轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，逆時針轉(zhuǎn)向?yàn)樨?fù)。(4) 單位：

6、應(yīng)力的量綱為力/長度2，單位Pa, 1 Pa =1N/m2，1MPa =1d06N/m2，921GPa =1x10 N/m。1.5 變形和應(yīng)變一、變形力作用于物體上會引起物體形狀和尺寸的改變，這些改變稱為變形。1. 線變形：線段的伸長或縮短量。2. 角變形：線段之間夾角的改變。二、應(yīng)變1. 線應(yīng)變(normal strain)：單位長度線段的伸長或縮短量。規(guī)定以伸長為正，縮短為 負(fù)。u2. 切應(yīng)變(shear strair)：初始相互正交的兩條直線段間夾角的改變稱為角應(yīng)變或切應(yīng) 變(工程上稱剪應(yīng)變)。規(guī)定以直角變小的切應(yīng)變?yōu)檎?，使直角變大的切?yīng)變負(fù)。/Oa)b)c)9圖1-31.6桿件變形的基本形式、拉伸或壓縮(tension or compression )受力特點(diǎn)：桿件受一對大小相等、方向相反、沿桿件軸線方向的力的作用。變形特點(diǎn)：桿件長度方向發(fā)生伸長或縮短。二、剪切(shear)受力特點(diǎn)：桿件受到一對大小相等、方向相反、作用線互相平行且相距很近的橫向 力的作用。變形特點(diǎn)：受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對錯動。兩個橫向力需相距很近，當(dāng)兩個橫向力相距比較遠(yuǎn)時，此部位有比較大的彎矩，主 要變形為彎曲變形。1F圖1-6三、扭轉(zhuǎn)(torsi on )受力特點(diǎn)：桿件受到一對大小相等、方向相反、作用面垂直于桿軸的力偶作用。變形特點(diǎn)：桿件的任意兩個橫截面發(fā)生繞軸線的相對轉(zhuǎn)動。圓軸表面