刘鸿文版材料力学(第五版全套356页)PPT课件.pptxVIP

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材料力学

刘鸿文主编(第五版)高等教育出版社

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第一章

绪论

目录

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第一章绪论

§1.1材料力学的任务

§1.2变形固体的基本假设

§1.3外力及其分类

§1.4内力、截面法及应力的概念

§1.5变形与应变

§1.6杆件变形的基本形式

目录

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§1.1材料力学的任务

传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构

古代建筑结构

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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

一、材料力学与工程应用

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古代建筑结构

建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔

塔高9层共67.31米，用木材7400吨

900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔

目录

§1.1材料力学的任务

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四川彩虹桥坍塌

目录

§1.1材料力学的任务

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美国纽约马尔克大桥坍塌

比萨斜塔

§1.1材料力学的任务

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§1.1材料力学的任务

1、构件：工程结构或机械的各组成部分。（例如：行车结构中的横梁、吊索等）

理论力学—研究刚体，研究力与运动的关系。

材料力学—研究变形体，研究力与变形的关系。

二、基本概念

2、变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。(宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）

二者区别

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3、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用力。（内力随外力的增大而增大）

强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。

刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力。

塑性变形(残余变形)—外力解除后不能消失

弹性变形—随外力解除而消失

变形｛

§1.1材料力学的任务

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§1.1材料力学的任务

4、稳定性：

在载荷作用下，构件保持原有平衡状态的能力。

强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的一门科学。

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研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。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。

§1.1材料力学的任务

材料力学的任务就是在满足强度、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。

三、材料力学的任务

若：构件横截面尺寸不足或形状

不合理,或材料选用不当

___不满足上述要求,

不能保证安全工作.

若：不恰当地加大横截面尺寸或

选用优质材料

___增加成本,造成浪费

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构件的分类：杆件、板壳*、块体*

§1.1材料力学的任务

材料力学主要研究杆件

等截面直杆

——等直杆

四、材料力学的研究对象

直杆——轴线为直线的杆

曲杆——轴线为曲线的杆

{

{

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§1.2变形固体的基本假设

1、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。在材料力学中，对变形固体作如下假设：

目录

灰口铸铁的显微组织

球墨铸铁的显微组织

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2、均匀性假设：

认为物体内的任何部分，其力学性能相同

§1.2变形固体的基本假设

普通钢材的显微组织

优质钢材的显微组织

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§1.2变形固体的基本假设

3、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

（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）

普通钢材的显微组织

优质钢材的显微组织

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§1.3外力及其分类

外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力）

按外力作用的方式分类

体积力：连续分布于物体内部各点

的力。如重力和惯性力

表面力：

连续分布于物体表面上的力。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

分布力：

集中力：

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按外力与时间的关系分类

载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载。

静载：

动载：

载荷随时间而变化。

如交变载荷和冲击载荷

§1.3外力及其分类

交变载荷

冲击载荷

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内力：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

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§1.4内力、截面法和应力的概念

(1)假想沿m-m横截面将

杆切开

(2)留下左