材料力学ppt第1章 - 介绍.ppt

材 料 力 学Mechanics of Materials ; 目的 对学科有一个初步的概念上的了解 懂得重要性，引起学习它的兴趣 了解恰当的学习方法;§1.1 材料力学的来龙去脉;一、材料力学的由来 —— 学科发展的必然性 你将会确信：从学科发展观的角度，材料力学的 出现，是力学学科的必然结果 物理和理论力学：运动的一般规律（质点、刚体） 质 点：只有质量，没有大小 刚 体：有质量，有大小，但没有变形（相对位置不变） 变形体：有质量，有大小，有变形（相对位置变化） 变形：物体内部各质点之间的相对位置变化、尺寸和 形状的改变 质点 —— 刚体 —— 变形体，人类的认识深化; 变形体力学 —— 变形体受力后的运动或变形规律 涉及到变形，理论力学无能为力，材料力学当仁不让 材料力学是变形体力学最早的分支，有最简捷的结果 （1）最简单的模型 （2）最基本的概念 （3）最根本的方法 （4）最典型的结论 特点： 概念多， 变形多， 公式多， 实验多 研究对象 —— 质点？刚体？变形体？ 根据 相对性 ;二、材料力学的任务 —— 工程需要的迫切性;长江、松花江的堤坝 911的世贸大楼 失事的飞机 日常的衣食住行涉及的结构 它们的第一功能 —— 某方面的第一价值 虽然安全保证不是追求的第一功能，但是 是人类生存的基本功能 ; 河北赵州桥建于1400年前（隋朝）跨37.02米、宽 9米、拱高7.23米，隋允康教授的老师 钱令希 院士用弹 塑性理论计算，结果 ——压力线完全通过拱轴。; 隋允康 教授指导博士生用他提出的结构拓扑优化 ICM （ Independent Continuous Mapping ）方法计算 的结果，完全类似赵州桥的构型。;真正解决问题，还是材料力学形成以后;具有足够的刚度 构件在外载作用下，抵抗可恢复变形的能力。 例如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。 满足稳定性要求 构件在某种外载作用下，保持其原有平衡状态的 能力。例如柱子不能弯等。; 上面提到了术语 1、 构件 Component or Member ：组成机械的零件或构 筑物的杆件统称为构件 2、 结构 Structure：由构件组成的体系，工程结构是工 程实际中采用的结构 3、 载荷 Load：构件和结构承受的负载或荷重 载荷有 —— 内载荷 外载荷 4、 变形 Deformation：在载荷的作用下，构件的形状及 尺寸发生的变化称为变形 ; 材料力学的任务 1）研究材料的力学性能 2）研究构件的强度、刚度和稳定性等 3）合理解决安全与经济之间的矛盾  构件的强度、刚度和稳定性均与所用材料的力学 性能有关，因此在实验研究基础上，进行和理论分析 是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。;三、材料力学的作用 —— 承前启后的阶段性 1。后续的力学（其它的变形体力学） 学好材料力学对学习其他变形体力学的奠基作用 结构力学，弹性力学，塑性力学，断裂力学, 纳米力学 流体力学 理性力学 2。后续的专业课程 建筑结构 机械设计 结构设计原理 3。有助于学习其它工程：土木、机械、航空、航天、交 通、运输、材料、生物、工程、仪表等 4。今后工程工作中直接受益;四、材料力学的学习 —— 爱学会学的自觉性;