材料力学-材料力学序论.ppt

△A微面积上的分布内力的合力 F1 F2 m n F1 F2 m n C △A △F △A微面积上的平均应力 mn截面上C点的全应力(总应力） N T △A微面积上的分布内力的合力 F1 F2 m n C △A △F mn截面上C点的全应力(总应力） F1 F2 m n C p 企图使相邻的质点离开或靠拢 企图使相邻的质点发生错动（滑移） 把全应力p沿截面的法向和切向进行分解： 正应力 剪应力 由全应力求正应力及剪应力 t §1-5 杆件的几何性质 一、构件的分类 (1)杆； (2)板； (3)壳； （4）块体。 板与壳 杆 块体 杆—长度尺寸远大于同一数量级的横向尺寸的构件。 杆的轴线—杆的各横截面形心的连线。 二、杆的几何特征 杆件两个主要几何因素： 轴线 横截面 1)按轴线形式杆件分为： 2)按横截面形式杆件分为： 直杆 曲杆 等截面杆 变截面杆 《材料力学》所研究的主要构件：从几何上多抽象为可变形固体制成的等直杆。直杆是纵向（长度）尺寸远大于横向尺寸的构件（例：梁、柱、轴等） 三、杆的分类 1.轴向拉伸（或压缩）：由大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的一对力引起的，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。 F F F F §1- 6 杆件变形的基本形式 2.剪切：由大小相等、方向相反、相互平行的力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。 3.扭转：由大小相等、方向相反、作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的，表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。 4.弯曲 ：由垂直于杆件轴线的横向力，或作用与杆轴所在的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶引起的，表现为杆件的轴线由直线变为曲线。 组合变形：由两种或两种以上的基本变形组合 而成的复杂变形。 任课教师：皮文丽 教 材 《材料力学》 郭开元 陈天富 编 重庆大学出版社 平时成绩：25%(出勤10%，作业15%) 实验成绩：10% 考试成绩：65%（闭卷） 注：（实验课若不参加课程成绩按零分计） 成 绩 构 成 §1-1 材料力学的任务 §1-2 可变形固体及其基本假设 §1-3 外力及其分类 §1-4 内力、截面法和应力的概念 §1-5 杆件的几何性质 §1- 6 杆件变形的基本形式 第一章 绪论及基本概念 §1-1 材料力学的任务 理论力学研究物体（刚体）的平衡与机械运动规律。 材料力学研究杆件（变形体）的承载能力。 构件承载能力的描述： 1、强度(strength)—构件抵抗破坏的能力。 2、刚度(stiffness)—构件抵抗变形的能力。 3、稳定性(stability)—构件维持原有平衡状态的能力。 　 强度：构件在载荷作用下，抵抗破坏的能力。 重庆綦江彩虹桥坍塌 古代建筑结构 建于隋代（605年）的河北赵州桥 桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨 * 安澜索桥 安澜索桥是国家重点文物保护单位，相传始建于李冰建都江堰的战国末期，宋代时重建。历史上这座桥曾毁坏过几次，当时的政府均马上加以重修。这座桥原为一座竹索桥，现已改建成钢索桥，只是表面进行了仿竹木处理。全桥有九墩八孔，长340 m,宽1.4 m ，高13 m。 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 强度问题 强度问题 刚度：构件在载荷作用下，抵抗变形的能力。。 刚度问题 强度问题 刚度问题 稳定性：构件在载荷作用下，抵抗失稳的能力。 2.材料力学的任务 在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。 从安全性出发，要求多用材料；而从经济性出发，需要少用材料。 一、材料力学的研究对象 1. 研究对象：变形固体 2. 变形：物体形状和尺寸的改变。 §1-2 可变形固体及其基本假设 正方形 正方形 体积改变 形状改变 正方形 体积与形状改变 变形 弹性变形 塑性变形 变形固体在外力作用下产生的变形，就其变形性质可分为弹性变形与塑性变形。 (1) 弹性变形：指变形体的外力卸去后可消失的变形。 (2) 塑性变形：指外力卸去后，变形不能全部消失而留有 残余变形。 二、变形固体的基本假设： 1．连续性假设：指材料内部没有空隙，认为物体毫无空隙地充满其整个体积内，即物体是密实的。 目的：物体内的应力、变形等物理量可以表示为各点坐标的连续函数，从而有利于建立相应的数学模型。 2．均匀性假设：认为在固体内各点处