工科教材-材料力學(xué)完整成套課件第1章-序論課件

第一章緒論§1.1材料力學(xué)的任務(wù)一、材力與其它課程的關(guān)系理力：變形體力學(xué)：研究物體在外力作用下的 變形、內(nèi)力材力：桿一維平衡，運(yùn)動(dòng)彈力：二維、三維板殼理論質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體材料力學(xué)以“梁、桿〞為主要研究對(duì)象工程中多為梁、桿結(jié)構(gòu)1、強(qiáng)度：構(gòu)件的抗破壞能力強(qiáng)度和剛度一、研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定

1．強(qiáng)度要求所謂強(qiáng)度，是指構(gòu)件或材料抵抗破壞的能力。為了保證構(gòu)件的正常工作，首先要求構(gòu)件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，在荷載作用下不發(fā)生破壞。

2．剛度要求所謂剛度，是指構(gòu)件抵抗變形的能力。工程中對(duì)構(gòu)件的變形根據(jù)不同的工作情況給予一定的限制，使構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生的彈性變形控制在一定的范圍內(nèi)，這就是要求構(gòu)件具有足夠的剛度。

3．穩(wěn)定要求所謂穩(wěn)定要求，就是指承受荷載作用時(shí)構(gòu)件在其原有形狀下的平衡應(yīng)保持為穩(wěn)定平衡。對(duì)于受壓桿件要求它在壓力作用下不喪失穩(wěn)定，而具有足夠的穩(wěn)定性。

二、研究材料的力學(xué)性質(zhì)材料力學(xué)還要通過試驗(yàn)來研究材料在荷載作用下表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)，并在此根底上為構(gòu)件選擇適宜的材料。三、合理解決平安與經(jīng)濟(jì)的矛盾在滿足強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的條件下，以最經(jīng)濟(jì)的代價(jià)，為構(gòu)件確定合理的形狀和尺寸，以及為構(gòu)件選擇所適宜的材料。并為設(shè)計(jì)提供必要的理論依據(jù)。

二、材力的任務(wù)構(gòu)件(或零件):組成結(jié)構(gòu)或機(jī)械的單個(gè)局部要求構(gòu)件在外力作用下必須平安(正常工作〕強(qiáng)度條件：在外力作用下不破壞剛度條件：在外力作用下變形不超過一定范圍穩(wěn)定性條件：在外力作用下保持其原有平衡形態(tài)CL13TU1鋼板尺：一端固定 一端自由CL13TU2,3材力的任務(wù)：在滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求下，以最經(jīng)濟(jì)的代價(jià)設(shè)計(jì)構(gòu)件、校核構(gòu)件。制造構(gòu)件必須經(jīng)濟(jì)：節(jié)約材料，減輕自重§1.2變形固體及其根本假設(shè)變形固體：構(gòu)件是由固體材料制成的，固體在外力作用下要變形，故稱為變形固體材料力學(xué)中對(duì)變形固體所作的根本假設(shè)：一、連續(xù)性假設(shè)認(rèn)為物質(zhì)毫無空隙地充滿了物體的幾何空間，結(jié)構(gòu)是密實(shí)的二、均勻性假設(shè)物體內(nèi)任一局部性質(zhì)相同三、各向同性假設(shè)材料沿著各個(gè)方向性質(zhì)相同四、小變形假設(shè)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,以保證問題在幾何上是線性的。在求某一小變形值時(shí)，其高階小量就可舍去§1.3外力及其分類按作用方式分類：體積力：連續(xù)分布在物體內(nèi)部各點(diǎn)上的力 如重力、慣性力面積力：連續(xù)分布在物體一個(gè)面上的力集中力：力的作用面積很小按作用時(shí)間分類：靜載荷：由零開始緩慢增加至某一定值后 不隨時(shí)間變化 (不使物體產(chǎn)生加速度〕動(dòng)載荷：隨時(shí)間變化的力 〔交變載荷、沖擊載荷〕§1.4內(nèi)力、截面法和應(yīng)力內(nèi)力“附加內(nèi)力〞平均應(yīng)力總應(yīng)力正應(yīng)力剪應(yīng)力應(yīng)力:是內(nèi)力的集度，即單位面積上的內(nèi)力應(yīng)力的單位:即帕斯卡§1.5變形與應(yīng)變線位移：自物體內(nèi)某一點(diǎn)的原位置到新位 置所連直線的距離角位移：物體上的某一直線段旋轉(zhuǎn)的角度線應(yīng)變平均線應(yīng)變：角應(yīng)變應(yīng)變純粹是描述固體變形的一種幾何度量，正應(yīng)變或線應(yīng)變有在幾何上表示伸長(zhǎng)、縮短的作用。而角應(yīng)變或切應(yīng)變引起物體形狀的改變。CL1TU10§1.6桿件變形的根本形式桿：一個(gè)方向的尺寸遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)方向的尺寸縱向〔長(zhǎng)的一個(gè)方向〕橫向〔短的兩個(gè)方向〕橫截面：垂直于長(zhǎng)度方向的截面軸線：所有橫截面形心的連線橫截面和軸線是相互垂直的直桿：軸線為直線等直桿：軸線為直線，橫截面相同曲桿：軸線為曲線桿件的四種根本變形形式：(1)拉伸或壓縮 桿受一對(duì)大小相等，方向相反的縱向力，力的作用線與桿軸線重合(2)剪切 桿受一對(duì)大小相等，方向相反的橫向力，力的作用線靠得很近(3)扭轉(zhuǎn)桿受一對(duì)大小相等，方向相反的力偶，力偶作用面垂直