材料力學(xué)講義四三

Chapter1Preface第一章緒論劉鴻文

浙江大學(xué)教授。長(zhǎng)期從事固體力學(xué)教學(xué)工作。曾任教育部教材編審委員會(huì)委員，國(guó)家教委（教育部）工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任委員兼材料力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)組組長(zhǎng)。著作有:《材料力學(xué)》,《高等材料力學(xué)》,《板殼理論》,《材料力學(xué)教程》,《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》,《簡(jiǎn)明材料力學(xué)》等.《材料力學(xué)》第二版于1987年被評(píng)為全國(guó)高等學(xué)校優(yōu)秀教材獲國(guó)優(yōu)獎(jiǎng).《材料力學(xué)》第三版于1997年獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，并獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).第一章緒論

(Preface)

§1-1材料力學(xué)的任務(wù)及研究對(duì)象(Thetasksandresearchobjectsof

mechanicsofmaterials)

§1-2變形固體的基本假設(shè)(Thebasicassumptionsofdeformablebody)§1-3

力、應(yīng)力、應(yīng)變和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement)§1-4

桿件變形的基本形式(Thebasicformsofdeformation)

引言(Introduction)

20世紀(jì)以前,在力學(xué)知識(shí)的積累、應(yīng)用和完善的基礎(chǔ)上,逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、鐵路、橋梁、艦船、兵器等大型工業(yè)推動(dòng)了近代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的進(jìn)步.引言17世紀(jì)前后

19世紀(jì)初

撲翼校飛機(jī)巨大取雙翼這飛機(jī)滑翔頁(yè)機(jī)飛艇我國(guó)計(jì)祖先利的功恩績(jī)世界上最古老的拱橋跨度37.02米，全長(zhǎng)50.83米塔高65摧.8休6米，時(shí)距今訂已有蛾近前燃年歷乖史，帳雖然些歷經(jīng)規(guī)近前紋年的很風(fēng)雨畏侵蝕責(zé)和多燥次地濤震、膠炮擊蝕的重胃創(chuàng)，庸至今炕仍巍混然聳.用現(xiàn)惹代力薄學(xué)的絕觀點(diǎn)鏡看，濟(jì)構(gòu)件移的受毅力特暈性都初較好怖。山西投應(yīng)縣沖佛宮望寺應(yīng)縣木塔建于1056年20世紀(jì)往產(chǎn)生暫的、趟諸多悔高新個(gè)技術(shù)劇，如占高層勵(lì)建筑評(píng)、大粥跨度失懸索道橋、胳海洋智平臺(tái)紅、精楚密儀所器、翻機(jī)器縫人、其高速僻列車患以及蘇大型撈水利葵工程恐等許毯多重炎要工涌程更睛是在嫁力學(xué)評(píng)指導(dǎo)攪下得古以實(shí)癥現(xiàn)，覆并不北斷發(fā)器展完洞善的鋸。高層懂建筑高層營(yíng)建筑高層單建筑海洋軌石油挺鉆井漸平臺(tái)車輛秘與機(jī)區(qū)械車輛躁與機(jī)搜械車輛阻與機(jī)鬧械橋梁美國(guó)種金門(mén)宴大橋（懸宰索橋攝，12耀80米）道路欠與造啟橋澳竟門(mén)堂橋我國(guó)室著名瘦橋梁南京狡長(zhǎng)江章大橋上海圾南浦縱大橋大型遇水利陳工程旁設(shè)施大量飛中、鳥(niǎo)外力熊學(xué)專頓家為廈力學(xué)自的發(fā)稀展作出椒了突固出的輛貢獻(xiàn)幫，這膊里只戰(zhàn)簡(jiǎn)單秘介紹窯部分力呼學(xué)專屢家.達(dá)芬饅奇說(shuō)：“力貨學(xué)是就數(shù)學(xué)柄的樂(lè)漂園，捎因?yàn)榫胛覀兦衷谶@想里獲舌得了賭數(shù)學(xué)嶄的果旨實(shí).”達(dá)芬紡奇伽利鋤略伽利餐略創(chuàng)誘建了僵材料華力學(xué)§1四-1材料村力學(xué)屢的任狹務(wù)及弱研究葉對(duì)象Th績(jī)e珍ta執(zhí)sk細(xì)s舅an金d督re后se警ar壞ch釀o捆bj驕ec棒ts諷o寒fme欠ch六an誤ic咸s投of則m今at打er只ia意ls一、猛任務(wù)(t評(píng)as煮k)材料崗力學(xué)名是研踢究構(gòu)努件承樸載能索力的學(xué)一門(mén)新學(xué)科堵。承載掠能力(c騰ar旅ry抓in傷gca凈pa外ci袖ty正)強(qiáng)度（st年re翻ng甲th折)剛度（st獵if蓋fn結(jié)es努s)穩(wěn)定銜性（st憐ab白il塑it配y)1.強(qiáng)度（st瘦re課ng目th)構(gòu)件牛抵抗梳破壞殲的能窗力2.剛度

構(gòu)件抵抗變形的能力.(stiffness):3.穩(wěn)定臘性（st總ab連il組it辰y(tǒng))房誠(chéng):構(gòu)件倚保持?jǐn)z原有辯平衡鑒狀態(tài)犧的能挑力材料完力學(xué)青的任墳務(wù)在滿脅足強(qiáng)酷度、中剛度佩、穩(wěn)粒定性隔的要般求下蜂，以怪最經(jīng)素濟(jì)的發(fā)代價(jià)羞，為茂構(gòu)件夠確定靠合理刪的形畢狀和箏尺寸蠶，選木擇適擋宜的繪材料壟，而碧提供尿必要雄的理弦論基爺?shù)A和作計(jì)算濱方法銹。二、油研究劍對(duì)象(re雀se媽ar而ch槐o首bj掃ec院ts寶)1.構(gòu)件(el砌em蹦en稻t)2.構(gòu)件田的分包類(cl鴨as拐si稱fi儉ca駛ti啦on夢(mèng)o旬f深el描em羨en矛ts爆)板(plate)殼(shell)塊體(body)(bar)材料殊力學(xué)完以“檔梁、誰(shuí)桿”此為主謙要研青究對(duì)輛象（th男e圍ma欺in偽r忌es鳥(niǎo)ea且rc因h善ob傾je材ct梅iv口e逝in臥m甜ec脫ha鳥(niǎo)ni毅cs尤o要f及ma陣te傷ri金al索s占i俗nc鋸lu發(fā)de策a棄xi徹al霜ly曬-l本oa鍬de撤d望ba在rs弊,撒sh鈴af發(fā)ts晉,挺be端am物s,葉a削nd驚c欣ol杯um的ns械)工程知中多大為梁穿、桿脫結(jié)構(gòu)§1肅-2變形渣固體恰的基熊本假爹設(shè)(T虎he垃b異as代ic暮a取ss躁um說(shuō)pt幼io僵ns縮慧o架f蜻de值fo叼rm孫ab違le宋b佩od疑y蓮)一、昌連續(xù)虜性假刮設(shè)(c構(gòu)on廳ti鍵nu剪it而y察as療su廢mp就ti吧on聚)物質(zhì)癢密實(shí)銀地充箏滿物歷體所糊在空污間，班毫無(wú)啦空隙擦。二、散均勻賴性假西設(shè)（ho司mo傭ge悲ni問(wèn)za典ti財(cái)on陵a摘ss燈um貌pt她io盾n)物體螞內(nèi)，找各處送的力訪學(xué)性抓質(zhì)完女全相凈同。三、樓各向扛同性響假設(shè)（is凍ot虹ro輪py魄a棄ss砌um晃pt模io調(diào)n)組成淚物體曠的材寒料沿稈各方吧向的蟻力學(xué)榜性質(zhì)毒完全單相同瘡。四、訊小變威形假勢(shì)設(shè)（ne仍gl戀ec凳ti內(nèi)ng抓d旬ef找or券ma帖ti衡on洪a代ss攪um陷pt條io館n)材料弊力學(xué)贏所研殼究的飛構(gòu)件蛙在載桑荷作軍用下鵲的變英形與乖原始里尺寸相比隙甚小勤，故膝對(duì)構(gòu)宮件進(jìn)成行受這力分阻析時(shí)賓可忽陰略其六變形紀(jì)。一、羽外力（ex撓te蓬rn趣al木f回or宜ce劇)1.按作夕用方孟式分體積扯力（bo弓dy憐fo揚(yáng)rc辟e)表面菠力(s膽ur束fa搬ce鉛f躺or蛋ce)集中凳力(c幻玉on爸ce頌nt自ra形te胸d語(yǔ)fo徒rc騙e)分布袍力(d毯is攤tr裳ib鬧ut白ed甚f骨or顫ce桐)2.按隨儀時(shí)間百變化奪分靜載屢荷（st偶at嚼ic菠l成oa麥d)動(dòng)載娛荷(d江yn處am聯(lián)ic悅l禽oa樓d)交變?nèi)驾d荷（al銅te尿rn兵at刊e洗lo幟ad蓋)沖擊兄載荷（im危pa消ct毀l遵oa容d)§1逃-3力、蚊應(yīng)力斤、應(yīng)怨變和淺位移顫的基梅本概脖念(Bas聞iccon冒ce肢ptsoffo史rc舍e,榜s洋tr航es刃s,寶s出tr膨ai危n,艷a箭nd侵d洞is惰pl拍ac奇em京en周t)1.定義晴：指由你外力打作用稈所引簡(jiǎn)起的灣、物糞體內(nèi)橡相鄰律部分芬之間摘相互貸作用更力（附加滅內(nèi)力絞）。二、渡內(nèi)力（in犧te戰(zhàn)rn構(gòu)al邀f遇or支ce飄)mm2.內(nèi)力給的求右法——截面悅法(m磁et另ho魯d拍of燦s壘ec叼ti脊on躍s引)步驟(p幻玉ro頂ce撿du瓜re墾s待fo跪r湖an射al樸ys達(dá)is靈)①截開(kāi)在所堆求內(nèi)鄉(xiāng)豐力的澇截面孤處，創(chuàng)假想嚼地用朝截面均將桿茶件一泳分為扎二.mmmmmm②代您替任取腔一部渾分，爺其棄爛去部祖分對(duì)絲式留下禮部分蹈的作退用，占用作固用在招截面上宰相應(yīng)白的內(nèi)予力（孩力或蕩力偶疑）代佛替.③平錦衡對(duì)留寫(xiě)下的浪部分兵建立攝平衡橋方程真，根率據(jù)其嬸上的渠已知絮外力掩來(lái)計(jì)法算桿紀(jì)在截制開(kāi)面細(xì)上的街未知陽(yáng)內(nèi)力佛（此漲時(shí)截蝕開(kāi)面什上的變內(nèi)力雖對(duì)所具留部達(dá)分而插言是艇外力穴）.mmmmmm三、塌應(yīng)力（St鄙re戶ss蛙)1.定義(D蓬ef粒in爸it客io鳳n)：由外債力引葬起的死內(nèi)力家的集忠度

F

AM2.應(yīng)力(S脆tr維es只s)①平椒均應(yīng)裂力②全應(yīng)兵力（搞總應(yīng)耐力）③全應(yīng)傘力分疑解為p

M

垂直于截面的應(yīng)力稱為“正應(yīng)力”

(ThestressactingnormaltosectioniscalledtheNormalStress)

位于截面內(nèi)的應(yīng)力稱為“切應(yīng)力”(ThestressactingtangenttosectioniscalledtheShearStress)四孩、變嘆形和憤位移（de訴fo絕rm初at廊io猛n跪an拌d宣di燥sp售la些ce煎me轉(zhuǎn)nt神)1.變形（de旬fo墊rm譯at窮io施n）在外引力作欺用下要物體技形狀俊和尺檔寸發(fā)居生改福變2.位移（di胳sp亂la庭ce墨me傍nt）變形怕前后勒物體尖內(nèi)一每點(diǎn)位魔置的蛇變化3.應(yīng)變（st共ra床in吵)度量城構(gòu)件斃一點(diǎn)西處的口變形辦程度平均崇線應(yīng)閑變（me粘an麻n幼o(hù)r每ma事l笨st膛ra凈in正)角應(yīng)變（sh堵ea坡ri私ng門(mén)s宿tr第ai享n)線應(yīng)雀變(n絮or衛(wèi)ma淚l系st煮ra限in廳)CODC′D′軸向捏拉伸(a絡(luò)xi周al簡(jiǎn)te將ns棄io法n呼)(b吐)軸向聲壓縮(a腸xi鬧al種c扇om播pr嚴(yán)es新si框on嘗)1.軸向愉拉伸恐和壓淘