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一、材料力学课程的性质和作用 材料力学是由基础课过渡到专业课的一门技术基础课。 主要内容包括构件的拉（压）、剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态和强度理论、组合变形、能量法及超静定问题、压杆稳定、动载荷及疲劳强度。 通过本课程的学习，培养学生在有关构件的强度、刚度和稳定性方面具有明确的概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力，为培养创新精神和创新能力提供潜在的意识准备。 二、材料力学课程的地位 材料力学课程是机械工程、建筑工程、材料工程、环境工程等专业的主干学科，同时，又是学位课。 这就决定了它在工科院校的骨干学科地位。它在这些专业中，是学生在未来工程中创新的必备知识 。 材料力学把基础课和专业课有机地连系起来，即起到承先启后的桥梁作用。 在学习材料力学过程中，要用到高等数学、物理学、理论力学的知识，由材料力学学科得到的概念、理论、方法、结论、结果和计算技能素质，直接应用于专业课和工程设计中。材料力学学科的分析方法、思路、结论等知识掌握得如何，直接影响专业课的学习效果，可见，材料力学在上述各专业中起到举足轻重的作用。 第一章 绪 论 材料力学历史悠久 作为一门系统的科学已有360多年的历史 但在这以前，古人对材料力学知识和材料强度的认识已积累丰富的经验，并推动了生产的发展 如拱桥——赵州桥。矩形梁h/b≈3/2。 对“材力”做出重大贡献的科学家 ①伽利略（意）——公元1638年发表了《关于两种新科学的叙述及其证明》（计算梁的强度，由于用刚体力学，而未考虑梁受力后变形这一重要因素，以至结论不正确，但他开辟了理论与实践计算构件的新途径）。 ②虎克（英）——公元1678年《虎克定律》。 ③库克（法）——公元1773年《梁的弯曲问题》。 ④郑玄（中）——公元127——200年（东汉） 阐述弹性定律，比虎克早1500年，引证《中国古代材料力学史》。 ⑤欧拉（瑞士）公元1744年《压杆临界载落》他一生写了866件书和论文。1896年瑞士孟汗太因铁路桥因Hangjia压杆失稳而倒塌，稳定理论才发展。 美国铁摩辛柯及我国近代著名桥梁科学家茅以升、钱学森、钱令希、钱伟长、孙训芳等。我国在力学方面处于领先地位。 由于生产、科学的发展，“材力”又出现了很多分——新学科。结构力学、弹性力学、塑性力学、结构矩阵力学、有限元法、断裂力学、实验力学等。 达芬奇说： “力学是数学的乐园，因为我们在这里获得了数学的果实。” §1-2、材料力学的任务及与工程的联系 1、强度： 2、刚度：构件的抗变形能力。 构件保持原有平衡状态的能力 3 稳定性 大型桥梁的强度 刚度 稳定问题 材料力学的任务 §1-3 可变形固体的性质及其基本假设  外力：来自构件外部的力。 （一）?? 方式 1．体积力：连续分布于物体内部各点（自重， 惯性力）单位N/m3 2．表面力: 表面力. 是作用干物体表面的力，又 可分为分布力和集中力。 分布力是连续寸用于物体表面的力，如作用 于油缸内壁上的油压力。N/m2 有些分布力是沿杆件的轴线作用的，如楼板 对屋梁的作用力。N/m §1–5 内力 · 截面法 · 应力的概念 §1．6 变形与应变 材料力学研究固体的变形，除了为研究构件的刚度外，还因固体由外力引起的变形与内力的分布相关。 一、??? 线应变 平均应变 工程结构的强度、 刚度和稳定问题 稳定问题 强度 刚度 自行车结构也有强度、 刚度和稳定问题 空间站和航天器 兵器工业飞机与导弹 澳 门 桥 上海南浦大桥 南京长江大桥 在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。 桥 梁 的 共 振 破 坏 塔科马（Tacoma）桥风振致毁??? ?1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。这一严重的桥梁事故，开始促使人们对悬索桥结构的空气动力稳定问题进行研究。该桥主跨长853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁高仅1.3m。通过两年时间的施工，于1940年7月1日建成通车。但由于当时人们对柔性结构在风作用下的动力响应的认识还不深入，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢梁），导致在中等风速(19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之前封闭了交通。据说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条狗留在车内。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。该桥破