材料力學(xué)緒論2013-1-1

1、工程力學(xué)工程力學(xué)材料力學(xué)材料力學(xué)環(huán)資學(xué)院交通工程系環(huán)資學(xué)院交通工程系 范波峰范波峰高中物理學(xué)習(xí)的是什么高中物理學(xué)習(xí)的是什么理論力學(xué)研究的是什么理論力學(xué)研究的是什么靜力學(xué)能解決什么問(wèn)題靜力學(xué)能解決什么問(wèn)題我們要解決的實(shí)際問(wèn)題是什么我們要解決的實(shí)際問(wèn)題是什么理論力學(xué)靜力學(xué)部分研究的是什么理論力學(xué)靜力學(xué)部分研究的是什么 還要進(jìn)一步分析什么還要進(jìn)一步分析什么 物理和理論力學(xué)：運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律（質(zhì)點(diǎn)、剛體）物理和理論力學(xué)：運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律（質(zhì)點(diǎn)、剛體） 質(zhì)質(zhì) 點(diǎn)：只有質(zhì)量，沒(méi)有大小點(diǎn)：只有質(zhì)量，沒(méi)有大小 剛剛 體：有質(zhì)量，有大小，但沒(méi)有變形體：有質(zhì)量，有大小，但沒(méi)有變形 材料力學(xué)：變形體材料力學(xué)：變形體 變

2、形體：有質(zhì)量，有大小，有變形變形體：有質(zhì)量，有大小，有變形 變形：物體內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)位置變化、尺寸和變形：物體內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)位置變化、尺寸和 形狀的改變形狀的改變 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 剛體剛體 變形體，人類(lèi)的認(rèn)識(shí)深化變形體，人類(lèi)的認(rèn)識(shí)深化變形體力學(xué)變形體力學(xué) 變形體受力后的運(yùn)動(dòng)或變形規(guī)律變形體受力后的運(yùn)動(dòng)或變形規(guī)律涉及到變形，理論力學(xué)無(wú)能為力，材料力學(xué)來(lái)解決涉及到變形，理論力學(xué)無(wú)能為力，材料力學(xué)來(lái)解決 研究?jī)?nèi)容與研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容與研究對(duì)象 工程實(shí)際中，結(jié)構(gòu)物或機(jī)械一般由各種零件（稱為工程構(gòu)件 member）組成。當(dāng)結(jié)構(gòu)物或機(jī)械工作時(shí)，這些構(gòu)件就會(huì)承受一定的載荷（load）即力的作用力產(chǎn)生的效

3、應(yīng)力產(chǎn)生的效應(yīng))(-)-寸寸大大小小改改變變即即力力使使物物體體的的形形狀狀、尺尺使使物物體體的的形形態(tài)態(tài)發(fā)發(fā)生生改改變變內(nèi)內(nèi)效效應(yīng)應(yīng)速速度度、加加速速度度變變化化（即即力力使使物物體體的的位位置置、使使物物體體的的動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)發(fā)發(fā)生生改改變變外外效效應(yīng)應(yīng)材料力學(xué)研究力產(chǎn)生的內(nèi)效應(yīng)，研究力與物體的變形及破壞規(guī)律 研究對(duì)象抽象為可變形固體理論力學(xué)研究力產(chǎn)生的外效應(yīng)，研究力與機(jī)械運(yùn)動(dòng)之間的普遍規(guī)律 研究對(duì)象抽象為剛體 每時(shí)每刻，人類(lèi)都不得不同受力的物體或結(jié)構(gòu)打交道：例如，人住的房子，坐的車(chē)子等，那么，受力的物體或結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題如何解決？材料力學(xué)要解決的第一個(gè)問(wèn)題：安全性問(wèn)題材料力學(xué)要解決的第一個(gè)問(wèn)題：

4、安全性問(wèn)題材料力學(xué)關(guān)心的安全性體現(xiàn)在材料力學(xué)關(guān)心的安全性體現(xiàn)在 構(gòu)件的構(gòu)件的 強(qiáng)強(qiáng) 度度 剛剛 度度 穩(wěn)穩(wěn) 定定 性性 構(gòu)件構(gòu)件：組成機(jī)械的零件或構(gòu)筑物的桿件統(tǒng)稱為構(gòu)件組成機(jī)械的零件或構(gòu)筑物的桿件統(tǒng)稱為構(gòu)件材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)的任務(wù)保證構(gòu)件安全工作的三項(xiàng)基本要求保證構(gòu)件安全工作的三項(xiàng)基本要求: : . 具有足夠的強(qiáng)度強(qiáng)度:指構(gòu)件在荷載作用下抵抗破壞(斷裂)的能力，不發(fā)生意外斷裂或顯著的塑性變形。FFaFF鋼 筋b荷載未作用時(shí)塑形變形示例荷載作用下F荷載去除后 . 具有足夠的剛度指構(gòu)件在荷載作用下抵抗變形的能力，保證構(gòu)件的（彈性）變形不超過(guò)工程允許范圍。荷載未作用時(shí)荷載作用下F . 具有足夠的

5、穩(wěn)定性要求對(duì)于理想中心受壓桿件，指構(gòu)件在荷載作用下保持原有的直線平衡形式的能力，不喪失穩(wěn)定。構(gòu)件必須具有足夠的構(gòu)件必須具有足夠的強(qiáng)度（強(qiáng)度（strenth）、剛度）、剛度（rigidity）和穩(wěn)定性（）和穩(wěn)定性（stability）衡量構(gòu)件衡量構(gòu)件安全性安全性的三個(gè)主指標(biāo)的三個(gè)主指標(biāo)： 而構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性與構(gòu)件的材料、而構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性與構(gòu)件的材料、截面形狀與尺寸有關(guān)，而這些又影響著構(gòu)件的截面形狀與尺寸有關(guān)，而這些又影響著構(gòu)件的制造成本，是不是越安全越好呢？制造成本，是不是越安全越好呢？材料力學(xué)要解決的第二個(gè)問(wèn)題：經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題材料力學(xué)要解決的第二個(gè)問(wèn)題：經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題既安全又既安全又

6、經(jīng)濟(jì)地經(jīng)濟(jì)地設(shè)計(jì)構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)件 材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)的任務(wù)1）研究材料的力學(xué)性能）研究材料的力學(xué)性能 2）研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性）研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性3）選擇合適的材料，設(shè)計(jì)合適的截面形狀）選擇合適的材料，設(shè)計(jì)合適的截面形狀 即，在保證構(gòu)件既安全又適用的前提下，即，在保證構(gòu)件既安全又適用的前提下，最大限度的發(fā)揮材料的經(jīng)濟(jì)性能，為構(gòu)件選最大限度的發(fā)揮材料的經(jīng)濟(jì)性能，為構(gòu)件選擇適當(dāng)?shù)牟牧希O(shè)計(jì)合理的截面形狀和尺寸擇適當(dāng)?shù)牟牧?，設(shè)計(jì)合理的截面形狀和尺寸課程的研究方法課程的研究方法理論分析和實(shí)驗(yàn)手段相結(jié)合理論分析和實(shí)驗(yàn)手段相結(jié)合 材料的力學(xué)性質(zhì)材料的力學(xué)性質(zhì)( (材料在外力作用下的變形規(guī)

7、律材料在外力作用下的變形規(guī)律) )需需要通過(guò)試驗(yàn)獲得要通過(guò)試驗(yàn)獲得 一些理論以實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的某些假設(shè)為前提一些理論以實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的某些假設(shè)為前提材料力學(xué)包含的兩個(gè)方面理論分析實(shí)驗(yàn)研究測(cè)定材料的力學(xué)性能；解決某些不能全靠理論分析的問(wèn)題_提供合理的理論計(jì)算方法材料力學(xué)研究主線材料力學(xué)研究主線工程力學(xué)問(wèn)題工程力學(xué)問(wèn)題的分析，一般都需要進(jìn)行的分析，一般都需要進(jìn)行 -力的研究。力的研究。 -力和變形的研究。力和變形的研究。 -聯(lián)系力與變形之關(guān)系的研究。聯(lián)系力與變形之關(guān)系的研究。若構(gòu)件處于靜止或平衡狀態(tài)，則不必考慮其運(yùn)動(dòng)。若構(gòu)件處于靜止或平衡狀態(tài)，則不必考慮其運(yùn)動(dòng)。平衡狀態(tài)的力學(xué)問(wèn)題平衡狀態(tài)的力學(xué)問(wèn)題稱為

8、稱為。力的平衡關(guān)系力的平衡關(guān)系、變形的幾何協(xié)調(diào)關(guān)系幾何協(xié)調(diào)關(guān)系 和力與變形間的物理關(guān)系力與變形間的物理關(guān)系。物體受什么力作用？物體受什么力作用？ 處于平衡狀態(tài)的物體，應(yīng)處于平衡狀態(tài)的物體，應(yīng) 當(dāng)滿足什么條件？（靜力平衡條件）當(dāng)滿足什么條件？（靜力平衡條件）材料是均勻連續(xù)的，受力變形后仍然應(yīng)連續(xù)，材料是均勻連續(xù)的，受力變形后仍然應(yīng)連續(xù)，固體內(nèi)既不引起固體內(nèi)既不引起“空隙空隙”，也不產(chǎn)生，也不產(chǎn)生“重疊重疊”。發(fā)生破壞前，材料的變形應(yīng)是幾何可能的。發(fā)生破壞前，材料的變形應(yīng)是幾何可能的。力與變形力與變形( (如伸長(zhǎng)如伸長(zhǎng)) )成正比，如虎克定律，是反成正比，如虎克定律，是反映材料線彈性性能的最簡(jiǎn)單的

9、物理關(guān)系。映材料線彈性性能的最簡(jiǎn)單的物理關(guān)系。不同材料、不同的變形形式，有不同的模型。不同材料、不同的變形形式，有不同的模型。材料力學(xué)的作用材料力學(xué)的作用 1.1.學(xué)好材料力學(xué)對(duì)后續(xù)變形體力學(xué)的奠基作用學(xué)好材料力學(xué)對(duì)后續(xù)變形體力學(xué)的奠基作用 結(jié)構(gòu)力學(xué)，彈性力學(xué)，塑性力學(xué)，斷裂力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)，彈性力學(xué)，塑性力學(xué)，斷裂力學(xué), , 納米力學(xué)、流體力學(xué)、理性力學(xué)納米力學(xué)、流體力學(xué)、理性力學(xué)2.2.有助于后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)有助于后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí) 建筑結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、 機(jī)械設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理機(jī)械設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理3.3.有助于學(xué)習(xí)其它工程：有助于學(xué)習(xí)其它工程： 土木、機(jī)械、航空、航天、交通、運(yùn)輸、材土木、機(jī)械

10、、航空、航天、交通、運(yùn)輸、材料、生物工程、儀表等料、生物工程、儀表等4.4.今后工程工作中直接受益今后工程工作中直接受益材料力學(xué)的學(xué)習(xí)要求材料力學(xué)的學(xué)習(xí)要求1。記筆記。記筆記2。先讀書(shū)，后做作業(yè)，按時(shí)交作業(yè)。先讀書(shū)，后做作業(yè)，按時(shí)交作業(yè) 步驟清晰，作圖規(guī)范，書(shū)寫(xiě)工整，解答正確步驟清晰，作圖規(guī)范，書(shū)寫(xiě)工整，解答正確3。認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告4。課前要預(yù)習(xí)，課前要預(yù)習(xí)，上課要帶書(shū)，講授、自學(xué)相結(jié)合上課要帶書(shū)，講授、自學(xué)相結(jié)合5。上課要集中精力，認(rèn)真聽(tīng)，重點(diǎn)記。上課要集中精力，認(rèn)真聽(tīng)，重點(diǎn)記成績(jī)構(gòu)成：成績(jī)構(gòu)成：工程力學(xué)工程力學(xué)2 2成績(jī)構(gòu)成成績(jī)構(gòu)成學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 姓名姓名 專業(yè)

11、專業(yè)課堂課堂表現(xiàn)表現(xiàn)（5%5%）簽到簽到（8%8%）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（10%10%）作業(yè)作業(yè)（12%12%）中期中期測(cè)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)（15%15%）期終考試期終考試（50%50%）總評(píng)成總評(píng)成績(jī)績(jī)2009200909840984 090209023 34 40 00 00 0222218 18 材料力學(xué)基本概念材料力學(xué)基本概念第一章第一章一、變形固體的概念一、變形固體的概念 受力后其形狀和尺寸發(fā)生變化的物體稱為受力后其形狀和尺寸發(fā)生變化的物體稱為（簡(jiǎn)（簡(jiǎn)稱稱）。）。 若去掉外力后，物體完全恢復(fù)原有的形狀和尺寸稱為若去掉外力后，物體完全恢復(fù)原有的形狀和尺寸稱為（或（或）；部分恢復(fù)原狀的稱為）；部分恢復(fù)原狀的稱為

12、；完全不能恢復(fù)原狀的稱為完全不能恢復(fù)原狀的稱為。材料力學(xué)所研究的構(gòu)件均材料力學(xué)所研究的構(gòu)件均視作彈性體，其視作彈性體，其 材料力學(xué)主要研究桿類(lèi)物體的宏觀力學(xué)行為。材料力學(xué)主要研究桿類(lèi)物體的宏觀力學(xué)行為。 物體整個(gè)體積內(nèi)連續(xù)地充滿了物質(zhì)而且毫無(wú)空物體整個(gè)體積內(nèi)連續(xù)地充滿了物質(zhì)而且毫無(wú)空隙隙。 變形前、后都沒(méi)有“空隙”、“重疊”，滿足幾何協(xié)調(diào)（相容）條件?？扇∪我徊糠盅芯靠扇∪我徊糠盅芯?。 物體內(nèi)任意一點(diǎn)處取出的體積單元，其力學(xué)性物體內(nèi)任意一點(diǎn)處取出的體積單元，其力學(xué)性能都能代表整個(gè)物體的力學(xué)性能能都能代表整個(gè)物體的力學(xué)性能。材料沿各不同方向均具有相同的力學(xué)性質(zhì)材料沿各不同方向均具有相同的力學(xué)性質(zhì)

13、。 這樣的材料稱為這樣的材料稱為各向同性材料各向同性材料。 使力與變形間物理關(guān)系的討論得以大大簡(jiǎn)化使力與變形間物理關(guān)系的討論得以大大簡(jiǎn)化。小變形： 指構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形量遠(yuǎn)小于構(gòu)件的尺寸指構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形量遠(yuǎn)小于構(gòu)件的尺寸材料力學(xué)研究的變形通常局限于小變形范圍材料力學(xué)研究的變形通常局限于小變形范圍小變形前提小變形前提小變形前提條件的作用小變形前提條件的作用1 1、小變形前提保證構(gòu)件處于純彈性變形范圍、小變形前提保證構(gòu)件處于純彈性變形范圍彈性變形彈性變形卸載后能自動(dòng)恢復(fù)的變形卸載后能自動(dòng)恢復(fù)的變形塑性變形塑性變形卸載后不能恢復(fù)的變形卸載后不能恢復(fù)的變形絕大多數(shù)工程材料的彈性變形

14、都是小變形。絕大多數(shù)工程材料的彈性變形都是小變形。12AA1FFBCF1NF2NFA求FN1、 FN1 時(shí)，仍可l21按構(gòu)件原始尺寸計(jì)算。按構(gòu)件原始尺寸計(jì)算。2 2、小變形前提允許以變形前的受力分析代替變形后的受力分析、小變形前提允許以變形前的受力分析代替變形后的受力分析 因構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形與原尺寸相比非常小，因構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形與原尺寸相比非常小，在計(jì)算構(gòu)件所受的力時(shí)，可按構(gòu)件原始尺寸計(jì)算。在計(jì)算構(gòu)件所受的力時(shí)，可按構(gòu)件原始尺寸計(jì)算。l1- -4 桿件的幾何特性桿件的幾何特性直桿 曲桿主要幾何因素：橫截面、軸線等截面桿和變截面桿 材料力學(xué)主要研究桿類(lèi)物體的力學(xué)行為材料力學(xué)主

15、要研究桿類(lèi)物體的力學(xué)行為1-5 1-5 桿件受力與變形的基本形式桿件受力與變形的基本形式. 軸向拉伸或軸向壓縮. 剪切. 扭轉(zhuǎn). 彎曲 F1=F2時(shí)(從而亦有FA=FB)車(chē)軸的AB部分不受剪切純彎曲。 而車(chē)軸的外伸部分既受彎又受剪橫向彎曲 工程中常用構(gòu)件在荷載作用下，大多為幾種基本變形形式的組合組合變形。煙囪(壓縮+橫力彎曲)齒輪傳動(dòng)軸(扭轉(zhuǎn)+水平面內(nèi)橫力彎曲+豎直面內(nèi)橫力彎曲)廠房吊車(chē)立柱(壓縮+純彎曲)概念重點(diǎn)：概念重點(diǎn)：38 物體內(nèi)部某一部分與物體內(nèi)部某一部分與 相鄰部分間的相互作用力相鄰部分間的相互作用力。 必須截開(kāi)物體，內(nèi)力才能顯示。必須截開(kāi)物體，內(nèi)力才能顯示。 。 沿沿C C截面將

16、物體截開(kāi)，截面將物體截開(kāi)，A A部分在部分在外力作用下能保持平衡，是因?yàn)槭芡饬ψ饔孟履鼙３制胶?，是因?yàn)槭艿降紹 B部分的約束。部分的約束。B B限制了限制了A A部分物體部分物體在空間中相對(duì)于在空間中相對(duì)于 B B的任何運(yùn)動(dòng)的任何運(yùn)動(dòng)( (截面截面有三個(gè)反力、三個(gè)反力偶有三個(gè)反力、三個(gè)反力偶) )。BAACFN軸力軸力FSy, FSz剪力剪力Mx扭矩扭矩My、Mz 彎矩彎矩內(nèi)力分量?jī)?nèi)力分量 分布內(nèi)力可以簡(jiǎn)化為主矢和主矩分布內(nèi)力可以簡(jiǎn)化為主矢和主矩,用用FR 和和 M表示。工程計(jì)算中表示。工程計(jì)算中有意義的是內(nèi)力的主矢和主矩在確定坐標(biāo)系上的分量有意義的是內(nèi)力的主矢和主矩在確定坐標(biāo)系上的分量應(yīng)力的

17、概念應(yīng)力的概念: :比較比較a、b圖桿兩桿圖桿兩桿 應(yīng)力定義：應(yīng)力定義： 截面上一點(diǎn)處內(nèi)力的聚集程度截面上一點(diǎn)處內(nèi)力的聚集程度FmmFNFFmmFNF)(a)(b兩桿的材料、長(zhǎng)度均相同。所受的內(nèi)力相同，為FN顯然粗桿更為安全。顯然粗桿更為安全。 構(gòu)桿的強(qiáng)度與內(nèi)力在截面構(gòu)桿的強(qiáng)度與內(nèi)力在截面上的分布和在某點(diǎn)處的聚集程上的分布和在某點(diǎn)處的聚集程度有關(guān)。度有關(guān)。2 2、 應(yīng)應(yīng) 力力是反映一點(diǎn)處內(nèi)力的強(qiáng)弱程度的基本量是反映一點(diǎn)處內(nèi)力的強(qiáng)弱程度的基本量 一點(diǎn)的全應(yīng)力：一點(diǎn)的全應(yīng)力：APpA0limdAdP 垂直于截面的應(yīng)力分量垂直于截面的應(yīng)力分量-正應(yīng)力正應(yīng)力ANA0lim 切于截面的應(yīng)力分量切于截面的

18、應(yīng)力分量-切應(yīng)力切應(yīng)力ATA0limdAdNdAdT, p三者之間的關(guān)系：三者之間的關(guān)系：222pAkp 將應(yīng)力將應(yīng)力p分解為與截面垂直分解為與截面垂直和平行的兩個(gè)分量，與截面垂直和平行的兩個(gè)分量，與截面垂直的分量稱為的分量稱為，用，用 表示表示之，之，與截面平行的分量稱為與截面平行的分量稱為，用，用 表示之。表示之。應(yīng)力具有以下特征：應(yīng)力具有以下特征：1 1）應(yīng)力定義在假想截面的一點(diǎn)處。一般來(lái)說(shuō)，同一）應(yīng)力定義在假想截面的一點(diǎn)處。一般來(lái)說(shuō)，同一截面上不同點(diǎn)處的應(yīng)力是不同的，而通過(guò)一點(diǎn)在不同截面上不同點(diǎn)處的應(yīng)力是不同的，而通過(guò)一點(diǎn)在不同方位截面上的應(yīng)力也是不同的；方位截面上的應(yīng)力也是不同的；2

19、 2）應(yīng)力的量綱為每單位面積的力。在國(guó)際單位制中，）應(yīng)力的量綱為每單位面積的力。在國(guó)際單位制中，其單位是帕（其單位是帕（PaPa）。在實(shí)用中，）。在實(shí)用中，1MPa=10E6 Pa1MPa=10E6 Pa，1GPa=10E9 Pa1GPa=10E9 Pa。Akp 3 3、正應(yīng)變與切應(yīng)變、正應(yīng)變與切應(yīng)變一、變形和位移一、變形和位移變形：物體在外力作用下其形狀或幾何尺寸發(fā)生的變化稱為變形。位移：物體受力后點(diǎn)的位置的改變稱為位移。變形與位移的關(guān)系：變形可以用點(diǎn)的位移來(lái)描述。位移剛體位移：物體無(wú)變形變形位移：物體有變形線位移角位移ACC yxDBBDAdydx。ABABBAdxx0limADADDAd

20、yy0lim和：。)2(lim00DABdydx ：。ACC yxDBBDAdydx應(yīng)變：應(yīng)變：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的變形大小，稱為應(yīng)變。單位長(zhǎng)度的變形大小，稱為應(yīng)變。應(yīng)變應(yīng)變線應(yīng)變線應(yīng)變：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度線段的伸長(zhǎng)或縮短，也稱：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度線段的伸長(zhǎng)或縮短，也稱正應(yīng)變正應(yīng)變。角應(yīng)變角應(yīng)變：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度線段的角位移，也稱為：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度線段的角位移，也稱為切應(yīng)變切應(yīng)變。二、應(yīng)變與應(yīng)力的對(duì)應(yīng)關(guān)系二、應(yīng)變與應(yīng)力的對(duì)應(yīng)關(guān)系 正應(yīng)力引起正應(yīng)變， 切應(yīng)力引起切應(yīng)變； 不引起 ， 不引起 。三、應(yīng)變的單位三、應(yīng)變的單位 ：無(wú)單位 mm/mm：度或弧度四、正負(fù)號(hào)的規(guī)定四、正負(fù)號(hào)的規(guī)定：伸長(zhǎng)為正，縮短為負(fù)。：直角變小為正，變大為負(fù)。Akp

21、GPaE200鋼的彈性模量：鋼的彈性模量：GPaE120銅的彈性模量：銅的彈性模量：五、應(yīng)力應(yīng)變之間的相互關(guān)系五、應(yīng)力應(yīng)變之間的相互關(guān)系虎克定律虎克定律 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在彈性范圍內(nèi)加載，正應(yīng)力與：在彈性范圍內(nèi)加載，正應(yīng)力與正應(yīng)變存在線性關(guān)系正應(yīng)變存在線性關(guān)系 ： 虎克定律虎克定律 E 稱為材料的彈性模量或楊氏模量稱為材料的彈性模量或楊氏模量E 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在彈性范圍內(nèi)加載，切應(yīng)力：在彈性范圍內(nèi)加載，切應(yīng)力與切應(yīng)變存在線性關(guān)系與切應(yīng)變存在線性關(guān)系 ： 剪切虎克定律剪切虎克定律 G 稱為材料的切變模量稱為材料的切變模量,也稱剪切彈性模量也稱剪切彈性模量GGPaG80鋼的切

22、變模量：鋼的切變模量：一點(diǎn)的一點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)力與一點(diǎn)的應(yīng)變之間存在對(duì)應(yīng)的關(guān)系與一點(diǎn)的應(yīng)變之間存在對(duì)應(yīng)的關(guān)系單向正應(yīng)力作用下的變形切應(yīng)力作用下的變形胡克（Hooke Robert,16351703年) 胡克1635年出生于英格蘭懷特島清水村,1653年到牛津大學(xué)作工讀生。 1655年成為玻意耳的助手，由于他的實(shí)驗(yàn)才能，1662年被任命為皇家學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)主持人，1663年獲碩士學(xué)位，同年被選為皇家學(xué)會(huì)正式會(huì)員，又兼任了學(xué)會(huì)陳列室管理員和圖書(shū)管理員。1665年任格雷姆學(xué)院幾何學(xué)教授，16671683年任學(xué)會(huì)秘書(shū)并負(fù)責(zé)出版會(huì)刊。1703年在倫敦逝世。 17世紀(jì)英國(guó)優(yōu)秀的物理學(xué)家和天文學(xué)家。他的成就是多方面的。在光學(xué)和引力研究方面僅次于牛頓，而作為科學(xué)儀器的發(fā)明者和設(shè)計(jì)者，在當(dāng)時(shí)是無(wú)與倫比的。 1665年，胡克提出了光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)，將光振動(dòng)的傳播同水波的傳播相比較。1672年，他進(jìn)一步指出，光振動(dòng)可以垂直于光傳播的方向，他還研究了云母片的顏色，確認(rèn)光現(xiàn)象隨著云母片厚度的變化而變化。 胡克根據(jù)彈簧實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，于1678年得出了胡克定律，即在比例極限內(nèi)，彈性物體的應(yīng)力與應(yīng)變成正比。 1674年，胡克根據(jù)修正的慣性原理，以及離開(kāi)太陽(yáng)的離心力同向著太陽(yáng)的吸引力之間的平衡，提出了行星運(yùn)動(dòng)的理論。 胡克的主要