第一章 材料力学绪论第一章材料力学绪论第一章 材料力学绪论第一章 材料力学绪论.ppt

课程名称: 材料力学任课教师: 刁鹏飞(土木工程系)email: diaopf@宋健楼北侧613 最后的材料力学成绩如何确定 作业20% 实验10% 卷面考试 70% 请各班班长联系 5687190 崔老师 根据各班时间安排实验课 材料力学简史 材料力学的萌芽期（17世纪初）及发展期（—19世纪初） 新世纪（19世纪末—现在）材料力学面临的新挑战 材料力学与生产实践 人类历史有多久，力学的历史就有多久。 “力”是人类对自然的省悟。 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。” 3、十九世纪初 材料力学与各种工程间的关系 材料力学面临的新挑战 自20世纪50年代以来，大量的新材料不断从军工与高科技领域扩展到许多工业部门。这些材料，例如复合材料、高分子材料、结构陶瓷、智能材料等大量使用，大大减轻了结构的重量，提高了结构的强度和寿命。 第一章 绪 论 (Preface) §1-1 材料力学的任务及研究对象  The tasks and research objects of  mechanics of materials 1.强度（strength) 2.刚度 构件抵抗变形的能力.  材料力学的任务 §1-2 变形固体的基本假设(The basic assumptions of deformable body ) 神舟七号及其宇航服 但是经典的基于胡克定律的线弹性小变形本构关系已经无法描述上述材料的响应，例如：航空领域大量采用的纤维或者颗粒增强复合材料本身为各向异性；工程中大量含有裂纹的材料已非均匀连续；高分子材料的应力–应变关系是与时间相关的，且大都为非线性；新型的“软物质”材料是介于固体与流体之间的特殊的“复杂流体”，还没有恰当的本构关系；碳纳米管（CNT）和其它生物材料具有反常的“负泊松比”效应；生物体中的某些材料其“零应力”点并非为其初始状态；细胞粘附时需要考虑其它的“非经典力”，如毛细力、范德华力的影响。这些现象都说明，新的材料力学教材必须包含以上各种新的现象，例如非均匀、各向异性、非线性、时间相关等因素。 §1-1 材料力学的任务及研究对象(The tasks and research objects of mechanics of materials) §1-2 变形固体的基本假设(The basic assumptions of deformable body ) §1-3 力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and displacement) §1-4 杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation) 引言(Introduction) 一、任务 (task) 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。 承载能力 (carrying capacity ) 强度（strength) 刚度（stiffness) 稳定性（stability) 构件抵抗破坏的能力 (stiffness): 3.稳定性（stability): 构件保持原有平衡状态的能力 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。 二、研究对象(research objects) 1.构件(element) 2.构件的分类 (classification of elements) 板(plate) 壳(shell) 块体(body) (bar) 材料力学以“梁、杆”为主要研究对象（the main research objective in mechanics of materials include axially-loaded bars, shafts, beams, and columns) 工程中多为梁、杆结构 一、连续性假设 (continuity assumption) 物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。 二、均匀性假设（homogenization assumption) 物体内，各处的力学性质完全相同。 三、各向同性假设（isotropy as