第一章材料力学的基本概念.pptVIP

绪 论 第一章 材料力学的基本概念 第一节 材料力学的基本假设 第二节 杆件的基本变形 第三节 外力·内力·截面法 第四节 应力的概念 第一节 材料力学的基本假设 一、连续性假设 二、均匀性假设 三、各向同性假设 四、小变形假设 在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体 而构件一般均由固体材料制成，故构件一 般都是变形固体。 1．连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充 满物质 （数学） 2．均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性 能相同 （力学） 3．各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力 学性能相同 （物理） 4. 小变形假设：变形与本身的尺寸相比很小 第二节 杆件的基本变形 一、拉伸与压缩 二、剪切 三、扭转 四、弯曲 第三节 外力·内力·截面法 一、外力： 某一物体受到其它物体所作用的力，称为外力，包括载荷及支座反力。 二、内力： 它是由外力的作用而引起的附加内力。 三、截面法： 用截面假想地把构件分成两部分，以显示并确定内力的方法。 第三节 外力·内力·截面法 截面法求内力可归纳为四个字： 截：欲求某一截面的内力，沿该 截面将构件假想地截成两部分。 取：取其中任意部分为研究对象， 而弃去另一部分。 代：用作用于截面上的内力，代 替弃去部分对留下部分的作用力。 平：建立留下部分的平衡条件， 确定未知的内力。 第三节 外力·内力·截面法 按作用方式分 第四节 应力的概念 一、平均应力： 二、M点处的内力集度： 三、应力的单位： 应力的国际单位为N/m2，称为帕斯卡或简称为帕（Pa） 1N/m2 = 1Pa（帕斯卡） 1MN/m2 = 1MPa = 106 N/m2 = 106Pa 1GPa = 1GN/m2 = 109Pa 应力——是单位面积上的内力集度。（和压强不同） 对于构件任一点的变形，只有线变形和角变形 两种基本变形，分别由线应变和角应变来度量。 1．线应变 线应变 —— 即单位长度上的变形量，无量纲，其物理意义是构件上一点沿某一方向变形量的大小。 2．角应变 切应变 —— 即一点单元体两棱角直角的改变量，无量纲 材料力学的任务 材料力学的任务 思考题二 思考题三 思考题三 表面力 体积力 分布力 集中力 分布力 集中力 外力： 按随时间变化分 静载荷 动载荷 交变载荷 冲击载荷 垂直于截面的应力称为“正应力” (Normal Stress) 相切于截面的应力称为“切应力”(Shearing Stress) p ? M σ 应变 γ 应变 强度—构件受外力后，抵抗破坏或显著塑性变形 的能力。 刚度—构件受外力后，抵抗过大的弹性变形的能 力。 稳定性—构件受压力作用后，保持其原有平衡状 态的能力。 材料力学的任务： 1、研究构件的强度、刚度和稳定性； 2、研究材料的力学性能。 3、合理解决安全与经济之间的矛盾。 简言之，材料力学的任务：在安全的前提下，取得最经济的代价。 研究对象：变形固体 垮塌后的彩虹桥 强度问题 ? 工程构件的强度、刚度和稳定问题 1999年1月4日，我国重庆市綦江县 彩虹桥发生垮塌，造成： ? 40人死亡； ? 14人受伤； ? 直接经济损失631万元。 脚上的力量 人体重量为750N 3000N 3500N 4500N 6000N 12500N ? 工程构件的强度、刚度和稳定问题 刚度问题 ? 工程构件的强度、刚度和稳定问题 刚度问题 ? 工程构件的强度、刚度和稳定问题 ? 工程构件的强度、刚度和稳定问题 稳定问题 ? 工程构件的强度、刚度和稳定问题 强度、刚度 和稳定问题 ? 工程设计程序 静力设计 受力分析 内力分析 应力分析 失效分析 稳定设计 刚度设计 强度设计 小变形的条件是什么？(变形绝对小、还是相对小？） 在下列材料中，哪些不是各向同性？ （铸铁、玻璃、松木、铸铜） 下列结论中，只有（ ）是正确的。 (A) 材料力学的任务是研究材料的组成分析 (B) 材料力学的任务是研究各