[工学]第9次课材料力学01绪论1-1 1-2 1-3 1-4.ppt

目录 二 三 四 五 六 §2-1 §2-2 §2-2 §2-3 §2-7 西工大 目 录 §1-3 截面上的应力 ——横截面上的应力 杆件的强度不仅与轴力有关，还与横截面面积有关。必须用应力来比较和判断杆件的强度。 目 录 ——横截面上的应力 目 录 ——横截面上的应力 目 录 ——横截面上的应力 目 录 * * 引言 1 、材料力学的任务 2 、变形固体的基本假设 3 、外力、内力及应力的概念 4 、位移、变形及应变的概念 5 、构件的分类杆件的基本变形 目录 桥梁结构 1 、材料力学的任务 目录 航空航天 目录 强 度：即抵抗破坏的能力 刚 度：即抵抗变形的能力 稳定性：即保持原有平衡状态的能力 构件的强度、刚度和稳定性不仅与构件的形状有关，而且与所用材料的力学性能有关，因此在进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。 构件的承载能力 目录 材料力学的任务 四川彩虹桥坍塌 目录 目录 美国纽约马尔克大桥坍塌 目录 1、材料力学的任务 目录 目录 比萨斜塔 2 、变形固体的基本假设 连续性假设： 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体，而构件一般均由固体材料制成，故构件一般都是变形固体。 均匀性假设： 认为物体内的任何部分，其力学性能相同 各向同性假设： 认为在物体内各个不同方向的力学性能相同 目录 小变形与线弹性范围 A B C F δ1 δ2 δ远小于构件的最小尺寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。 目录 3 、外力、内力及应力的概念 外力： 按外力作用的方式 体积力:是连续分布于物体内部各点的力 如物体的自重和惯性力 面积力: 如油缸内壁的压力，水坝受到的水压力等均为分布力 若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等 按时间 分布力： 集中力： 静载： 动载： 缓慢加载（a≈0） 快速加载（a≠0），或冲击加载 目录 外力作用引起构件内部的附加相互作用力。 求内力的方法－－截面法 1、切 2、留 3、代 4、平 内力 目录 FS M F F a a 目录 一点的应力：当面积趋于零时，平均应力的大小和方向都将趋于一定极限，得到 应力的国际单位为Pa 1N/m2= 1Pa（帕斯卡） 1MPa = 106Pa 1GPa = 109Pa 应力总量P 可以分解成: 垂直于截面的分量σ－－正应力 平行于截面的分量τ－－切应力 应力 目录 平均应力:某范围内单位面积上内力的平均集度 4、位移、变形及应变的概念 F C’ D’ E’ 位移 线位移 角位移 变形 线变形 角变形 应变 线（正）应变 角（切）应变 A A’ C D E 目录 5、构件的分类 杆件的基本变形 构件的分类： 杆件、板壳*、块体* 杆件： 直杆： 折杆： 曲杆： 等截面直杆、变截面直杆 等截面折杆、变截面折杆* 等截面曲杆、变截面曲杆* 目录 拉压变形 拉（压）、剪切、扭转、弯曲 剪切变形 杆件的基本变形： 目录 扭转变形 弯曲变形 目录 第一章 轴向拉伸与压缩 目 录 第一章 拉伸与压缩 §1-1 工程实际中的轴向拉伸和压缩问题 §1-2 轴向拉伸和压缩时的内力 §1-3 截 面 上 的 应 力 §1-4 轴向拉伸和压缩时的变形 §1-5 拉伸和压缩时材料的力学性质 §1-6 轴向拉伸和压缩时的 强 度 计算 §1-7 拉伸和压缩静不定问题 §1-8 应力集中的概念 §1-9 变形能的概念 目录 目 录 §1-1工程实际中的轴向拉伸和压缩问题 目 录 目 录 目 录 目 录 特点： 作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 杆的受力简图为 F F 拉伸 F F 压缩 目 录 目 录 §1-2轴向拉伸和压缩时的内力 F F 1、轴力：横截面上的内力 2、截面法求轴力 m m F FN 切: 假想沿m-m横截面将杆切开 留: 留下左半段或右半段 代: 将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替 平: 对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值 F FN 目 录 3、轴力正负号：拉为正、压为负 4、轴力图：轴力沿杆件轴线的变化 由于外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴力。 F F m m F FN F FN 目 录 已知F1=10kN；F2=20kN； F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。 1 1 例题2-1 FN1 F1 解：1、计算各段的轴力。 F1 F3 F