第一章 材料力學(xué)緒論

1、?1.1 材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)的任務(wù)?1.2 變形固體的基本假設(shè)變形固體的基本假設(shè)?1.3 外力及其分類外力及其分類?1.4 內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念?1.5 變形與應(yīng)變變形與應(yīng)變?1.6 桿件變形的基本形式桿件變形的基本形式 3.3.桿件 穩(wěn)定性問題穩(wěn)定性問題思考：為什么纜索要有很多根鋼絲組成，而不是一根很粗的鋼絲？垮塌后的彩虹橋垮塌后的彩虹橋3000N3500N4500N6000N12500N蹦極運(yùn)動(dòng)的材料力學(xué)問題和平號(hào)空間站太陽能電池帆板連續(xù)性假設(shè)：組成固體的物質(zhì)間無空隙連續(xù)性假設(shè)：組成固體的物質(zhì)間無空隙均勻性假設(shè)：固體內(nèi)到處有相同的力學(xué)性能均勻性假設(shè)：固體內(nèi)到

2、處有相同的力學(xué)性能各向同性：沿任何方向，固體的力學(xué)性能都相同各向同性：沿任何方向，固體的力學(xué)性能都相同小變形：變形遠(yuǎn)小于構(gòu)件尺寸，在研究構(gòu)件的平小變形：變形遠(yuǎn)小于構(gòu)件尺寸，在研究構(gòu)件的平衡和運(yùn)動(dòng)時(shí)按變形前的原始尺寸進(jìn)行計(jì)算（原始尺衡和運(yùn)動(dòng)時(shí)按變形前的原始尺寸進(jìn)行計(jì)算（原始尺寸原理）寸原理）瞬時(shí)變化的動(dòng)載荷沖擊載荷隨時(shí)間作周期變化交變載荷隨時(shí)間變化動(dòng)載荷不隨時(shí)間變化靜載荷按變化情況點(diǎn)連續(xù)分布于物體內(nèi)部各體積力集中作用于一點(diǎn)集中力沿構(gòu)件表面積分布面分布力沿構(gòu)件軸線分布線分布力連續(xù)分布在物體表面分布力表面力按作用方式來自構(gòu)件外部的力來自構(gòu)件外部的力. .所研究物體內(nèi)部一部分對(duì)另一部分之間的作用力所研

3、究物體內(nèi)部一部分對(duì)另一部分之間的作用力. . 物體內(nèi)部：方向相反：大小相等：成對(duì)出現(xiàn)：用一假想截面把桿件截成兩個(gè)單元體，以顯用一假想截面把桿件截成兩個(gè)單元體，以顯示并確定內(nèi)力的方法示并確定內(nèi)力的方法. . 欲求某一截面的內(nèi)力，就假想用一截面把桿件截欲求某一截面的內(nèi)力，就假想用一截面把桿件截成兩個(gè)單元體，取其中的一個(gè)單元體為研究對(duì)象，移成兩個(gè)單元體，取其中的一個(gè)單元體為研究對(duì)象，移去另一個(gè)單元體；去另一個(gè)單元體； 用內(nèi)力代替移去單元體對(duì)保留單元體的作用；用內(nèi)力代替移去單元體對(duì)保留單元體的作用； 建立平衡方程，由已知外力確定未知內(nèi)力建立平衡方程，由已知外力確定未知內(nèi)力. . 【例【例 1】 求求鉆

4、床截面鉆床截面m-m上的內(nèi)力上的內(nèi)力【解】用截面【解】用截面m-m將鉆床將鉆床截為兩部分，取上半部分截為兩部分，取上半部分0NFPYPFN0)(MPaFMOF FN NM MPaM ANTP p內(nèi)力在截面上的密集程度稱為內(nèi)力在截面上的密集程度稱為應(yīng)力應(yīng)力. .dAdPAPpA0lim將將 P沿截面分解成法向內(nèi)力沿截面分解成法向內(nèi)力 N和切向內(nèi)力和切向內(nèi)力 T . .dAdNANA0lim稱為稱為正應(yīng)力正應(yīng)力，它垂直于截面，并規(guī)，它垂直于截面，并規(guī)定拉應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值定拉應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值. . +- -國(guó)際單位為國(guó)際單位為帕帕 斯卡斯卡 ，簡(jiǎn)稱帕，用表示，簡(jiǎn)稱帕，用表示PaPa.

5、 .其常用其常用單位有單位有兆帕兆帕(MPa)(MPa)、吉帕吉帕(GPa)(GPa)等等. .mN1P12aP10kP10MP10PG1a9a6a3adAdTATA0lim稱為稱為切應(yīng)力切應(yīng)力，規(guī)定使單元體，規(guī)定使單元體繞其上繞其上任一點(diǎn)任一點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)的為正，反之為負(fù)順時(shí)針轉(zhuǎn)的為正，反之為負(fù)+- - pANTPx方向單位長(zhǎng)度上的方向單位長(zhǎng)度上的的平均變形量：的平均變形量： 一、正應(yīng)變（線應(yīng)變）一、正應(yīng)變（線應(yīng)變）xsxm xx+sxy0 MMLNLNM點(diǎn)處沿點(diǎn)處沿x方向的正應(yīng)變方向的正應(yīng)變xsxx 0lim切應(yīng)變（角應(yīng)變）切應(yīng)變（角應(yīng)變）類似地，可以定義類似地，可以定義zy ,M點(diǎn)在點(diǎn)在xy平面內(nèi)的切應(yīng)變平面內(nèi)的切應(yīng)變)2(lim00NMLMLMN 均為無量綱的量均為無量綱的量 ,【例【例 2】薄板的兩條邊薄板的兩條邊固定，變形后固定，變形后ab, ad仍為直線仍為直線.abaam200025. 0250200adcba0.025 610125ab, ad 兩邊夾角的變化即為切應(yīng)變兩邊夾角的變化即為切應(yīng)變 adaa tan250025.0610100求：求：ab 邊的邊的 m 和和 ab、ad 兩邊夾角的變化兩邊夾角的變化【解】【解】桿件各橫截面形心的連線桿件各橫截面形心的連線. 曲桿：軸線為曲線線、橫截面相等