材料力学第一章解读.ppt

塑形变形示例 材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案 * 第一章 绪论及基本概念 §1-1 材料力学的任务 §1-2 材料力学与生产实践的关系 §1-3 可变形固体的性质及其基本假设 §1-4 杆件的几何特性 §1-5 杆件变形的基本形式 §1-1 材料力学的任务 结构物和机械由构件组成。 第一章 绪论及基本概念 第一章 绪论及基本概念 结构物实例 对构件在荷载作用下正常工作的要求 Ⅰ. 具有足够的强度——荷载作用下不断裂，荷载去除后不产生过大的永久变形(塑性变形) 第一章 绪论及基本概念 F F a F F 钢 筋 b 美国的Tacoma老桥于1940年11月7日因风力引起的振动而 产生断裂 第一章 绪论及基本概念 荷载未作用时 塑形变形示例 第一章 绪论及基本概念 荷载作用下 F 荷载去除后 第一章 绪论及基本概念 Ⅱ. 具有足够的刚度——荷载作用下的弹性变形不超过工程允许范围。 荷载未作用时 荷载去除后 第一章 绪论及基本概念 荷载作用下 F 第一章 绪论及基本概念 弹性变形示例 Ⅲ. 满足稳定性要求——对于理想中心压杆是指荷载作用下杆件能保持原有形态的平衡。 偏心受压直杆 第一章 绪论及基本概念 理想中心压杆 第一章 绪论及基本概念 第一章 绪论及基本概念 理想中心压杆 在满足上述强度、刚度和稳定性要求的同时，须尽可能合理选用材料和降低材料消耗量，以节约投资。 材料力学包含的两个方面 理论分析 实验研究 测定材料的力学性能；解决某些不能全靠理论分析的问题 —— 第一章 绪论及基本概念 §1-2 材料力学与生产实践的关系 赵州桥(石拱桥)595-605年建，充分利用石料的压缩强度 安澜竹索桥(宋代建)(1964年改为钢缆承托的索桥)充分利用竹材的拉伸强度 第一章 绪论及基本概念 通过实验建立理论的初期 伽利略(G.Galileo)1638年提出计算梁强度的公式(但结论不正确) 胡克(R.Hooke)1678年发表根据实验得出的物理定律——胡克定律 第一章 绪论及基本概念 材料力学是随生产的发展而建立的关于强度、刚度和稳定性计算的理论。 生产实践 科学实验 材料力学 第一章 绪论及基本概念 §1-3 可变形固体的性质及其基本假设 材料在荷载作用下都会产生变形——尺寸改变和形状改变——可变形固体。 对可变形固体的基本假设： Ⅰ. 连续性假设——无空隙、密实连续。 (1) 从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙； (2) 变形必须满足几何相容条件，变形后的固体内既无“空隙”，亦不产生“挤入”现象。 据此： 第一章 绪论及基本概念 Ⅱ. 均匀性假设——各点处材料的力学性能相同。对常用工程材料，尚有各向同性假设。 Ⅲ. 小变形假设——构件在承受荷载作用时，其变形与构件的原始尺寸相比甚小，甚至可以略去不计。 第一章 绪论及基本概念 §1-4 杆件的几何特性 直杆 曲杆 主要几何因素：横截面、轴线 等截面杆和变截面杆 第一章 绪论及基本概念 §1-5 杆件变形的基本形式 Ⅰ. 轴向拉伸或轴向压缩 第一章 绪论及基本概念 Ⅱ. 剪切 第一章 绪论及基本概念 剪切变形 Ⅲ. 扭转 第一章 绪论及基本概念 第一章 绪论及基本概念 扭转变形 材 料 力 学 Ⅰ 电 子 教 案 * *