01 工程力学 1绪论.pptVIP

h b L h b L wmax 4. 关于变形的假定（小变形） ◆ 二阶微量可以忽略，使问题线性化 wmax h 绝大多数的工程构件都工作在小变形状态下。 小变形假定带来的方便 实际平衡的构形 进行计算的构形 h b L wmax 4. 关于变形的假定（小变形） ◆ 二阶微量可以忽略，使问题线性化 wmax h 小变形假定带来的方便 ◆ 可以在未变形的构形中进行计算 * 弹性变形 * 塑性变形 线弹性 变形体 理想模型 连续性 均匀性 各向同性 小变形 1.3 杆件及其基本变形形式 1. 工程构件的基本类型 建筑工程中的例子 1. 工程构件的基本类型 1.3 杆件及其基本变形形式 1. 工程构件的基本类型 1.3 杆件及其基本变形形式 * * 第 一 章 绪 论 Chapter One Introduction 工程力学 —–我们身边的科学 工程力学 —–我们身边的科学 工程力学 —–我们身边的科学 工程力学 —–我们身边的科学 工程力学 —–我们身边的科学 1.1 工程力学的主要内容 1.3 杆件及其基本变形形式 1.2 工程力学的研究对象及其基本假定 1.4 工程力学的研究方法 1. 研究物体在力的作用下平衡的力学规律 1.1 工程力学的主要内容 ◆ 力系的平衡条件及其应用 ◆ 物体的受力分析 ◆ 力系的等效与简化 （刚体静力学基本问题） 问题：吊车移动到什么位置时，横梁两端的支撑力最大？最大支撑力等于多少？ F 1.1 工程力学的主要内容 力系 —— 作用在物体上力的集合。 平衡 —— 物体相对惯性系静止或作匀速直线运动。 平衡条件 —— 平衡力系所满足的数学条件。 1. 研究物体在力的作用下平衡的力学规律 （刚体静力学基本问题） 2. 研究物体在力的作用下变形、破坏的力学规律 ◆ 工程构件的力学分析 1.1 工程力学的主要内容 ※ 强度 ( strength ) ※ 刚度 ( stiffness ) ※ 稳定性 ( stability ) F F? F F 强度 构件抵抗破坏的能力 a b 裂纹 裂纹 工程力学的结论 强度失效 智利地震垮塌的桥 雪压倒加油站 强度失效 俄罗斯(Transvaal)水上乐园 强度失效 强度失效 F w? F F w F 刚度 构件抵抗变形的能力 a b 工程力学的结论 齿轮轴刚度失效 齿轮轴变形过大，会加速齿轮的磨损，减低轴承的寿命。 大梁变形过会出现小车爬坡现象，引起振动。 吊车梁刚度失效 稳定性 构件保持原有平衡形态的能力 平衡不稳定 转入另一种平衡形式 2005 年 9 月 5 日晚 10 点 10 分，北京西单“西西工程 4 号地”综合楼工地的模板支撑体系失稳， 导致脚手架坍塌 ，47 名工人坠落，造成 6 人死亡、28 人受伤的严重后果 。 模板失稳 山体滑坡 ◆ 固体力学的基础性概念 ※ 应力 ※ 应变 ※ 本构关系 变形体在承受外作用时内部力的描述 变形体在承受外作用时内部变形的描述 变形体中应力和应变的关系 2. 物体受力与变形以及破坏的力学规律 ◆ 工程构件的力学分析 1.1 工程力学的主要内容 1.2 工程力学的研究对象及其基本假定 1. 刚体的概念 定义： 所谓刚体是这样的物体，在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。 物体理想化的力学模型 —— 刚体 刚体是在力的作用下不变形的物体。 2. 变形体的概念 变形：构件尺寸与形状的变化。这时的物体即视为变形固体。 分析和讨论 将吊车梁看成是刚体还是的变形体？ 吊车梁在起吊重物时所产生的最大挠度一般不超过梁的跨度的1/500。 在研究与变形有关的问题时 在研究物体的运动和平衡规律时 刚 体 变 形 体 变形的绝对大小并不是简化为刚体的条件，更重要的是变形对所研究问题的结果产生的影响要足够小。 结论 1.2 工程力学的研究对象及其基本假定 3. 关于材料性质的假定 3. 关于材料性质的假定 10–8 m 考察的尺度量级： 考察的尺度量级： 10–6 m 10–4 m 考察的尺度量级： 10–2 m 考察的尺度量级： 1.2 工程力学的研究对象及其基本假定 材料力学研究的是巨量物质微粒的集合的宏观的力学行为。 材料力学研究的是巨量物质微粒的集合的宏观的力学行为。 材料力学研究的是巨量物质微粒的集合的宏观的力学行为。 3. 关于材料性质的假定 1.2 工程力学的研究对象及其基本假定 ◆ 连续性 ( continuity ) ◆ 均质