绪论和基本概念(sun).pptVIP

材 料 力 学(Mechanics of Materials)扬州大学水利科学与工程学院梁金栋 Tel: O） （M）E-mail: jdliang@yzu.edu.cn 课程性质：考试成绩评价：期末70%+平时30%* 思考题： 1 同一截面上正应力与切应力必相互垂直。 2 同一截面上各点的正应力必大小相等，方向相同。 3 同一截面上各点的切应力必相互平行。 4 若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。 尽管早在18世纪的40-70年代欧拉和拉格朗日已经解决了临界力的计算问题，但近代工程史上仍不乏钢结构因压杆失稳造成的灾难性事故，例如： ①1876年，美国阿什特比拉大桥桁架斜撑杆失稳导致大桥断裂，正行驶在桥上的列车坠入河中，92位乘客遇难； ②1907年，加拿大魁北克大桥坠毁事故； ③1978年，美国哈特福特体育馆网架结构破坏事故等 * * * * 绪论(Introduction) (力学C) 1 材料力学的任务 2 关于变形固体的假设 3 材料力学采用的基本假设 4 内力的概念 截面法 5 应力的概念 6 位移和应变的概念 7 构件变形的基本形式 绪论(Introduction) 1 材料力学的任务 2 变形固体的概念及其基本假设 3 杆件及其变形形式 4 外力及其分类 5 内力和应力 6 位移和应变的概念 7 材料力学的特点 桥 梁 结 构 二 ★ 材料力学的任务 工 程 结 构 航空航天 比萨斜塔 ◎ 研究对象 结构 构件 （杆件） 1 结构 (Structure)：由构件组成的体系，工程结构是工程实际中采用的结构； 2 构件 (Component or Member) ：组成机械的零 件或构筑物的杆件统称为构件； 3 载荷 (Load)：构件和结构承受的负载或荷重； 载荷有 ——内载荷 外载荷 4 变形(Deformation)：在载荷的作用下，构件的形状及尺寸发生的变化称为变形。 几个术语： 四川彩虹桥 ? 失效分析的重要意义 　1999年，建成仅3年的重庆彩虹桥坍塌，死40人，伤14人…… 1983年10月4日，高54.2m、长17.25m、总重565.4kN大型脚手架屈曲坍塌，5人死亡、7人受伤 。 地面未夯实，局部杆受力大； 横杆之间的距离太大 2.2m规定值1.7m; 与墙体连接点太少； ?安全因数太低：1.11-1.75规定值3.0。 阿什特比拉桥(美) 长江、松花江的堤坝； 911的世贸大楼； 失事的飞机； 日常的衣食住行涉及的结构。 —— 受力结构的两个问题： （1）安全——前提、基础 1 强度(Strength)要求 所谓强度，是指材料或构件抵抗破坏(Resisting fracture/failure)的能力 明显的塑性变形 断裂 钢材的强度高于木材 2 刚度(Stiffness/Rigidity)要求 所谓刚度，是指构件抵抗变形(Resisting deformation)的能力 例如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。 主轴变形对加工精度的影响 3 稳定性(Stability)要求 所谓稳定性，是指构件保持原有平衡状态的能力 (Resisting Loss Initial Comfiguration of Equilibrium) 例如柱子不能弯等 虽然安全保证不是追求的第一功能（某方面的第一价值） ，但是人类生存的基本功能 材料力学首先回答了安全功能如何保证的问题，也是在解决安全问题中发展起来的； 材料力学形成以前，人们已经懂得一些相关知识，并积累了实践经验；河北赵州桥建于1400年前（隋朝）跨37.02米、宽9米、拱高7.23米，隋允康教授的老师钱令希院士用弹塑性理论计算，结果 ——压力线完全通过拱轴。 （2）另一方面，经济性问题 材料力学的任务 1 研究材料的力学性能； 2 研究构件的强度、刚度和稳定性等； 3 合理解决安全与经济之间的矛盾。 《材料力学》主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与计算方法。 工程需要上看，材力能成为一门自然科学技术的学科，是