材料力学课件 第一章绪论.pptVIP

一、材料力学的任务2、研究材料的力学性能不同材料制成的构件,其承载能力不一样。构件的强度、刚度、稳定性与制作构件的材料有关。材料力学还要通过试验来研究材料的力学性能,并在此基础上为构件选择合适的材料。一、材料力学的任务为构件选择合适的材料根据结构的类型选材超高层建筑一、材料力学的任务为构件选择合适的材料根据结构的类型选材高层小高层建筑一、材料力学的任务为构件选择合适的材料根据结构的类型选材多层小别墅建筑一、材料力学的任务为构件选择合适的材料根据受力性质选材一、材料力学的任务为构件选择合适的材料根据受力性质选材一、材料力学的任务为构件选择合适的材料根据受力性质选材南浦大桥杨浦大桥一、材料力学的任务3、合理解决安全与经济之间的矛盾构件设计安全经济满足刚度强度稳定性要求材料好些截面大些降低成本节约资金材料差些截面小些要求满足一、材料力学的任务安全经济矛盾材料力学力求合理解决选择材料设计截面二、变形固体的基本假设1、两种简化的力学模型刚体变形固体F′FF′FF′FF′F二、变形固体的基本假设2、变形固体的三个假设(又称材料性质模型)连续性假设均匀性假设各向同性假设二、变形固体的基本假设(1)连续性假设含义:认为组成物体的物质毫无空隙地充满整个物体的几何容积。作用:可用连续函数来表示此物体的各力学量,如内力、应力、应变和位移等变化。实际情况:宏观连续,微观不连续。二、变形固体的基本假设灰口铸铁显微组织球墨铸铁显微组织二、变形固体的基本假设普通钢材显微组织优质钢材显微组织还例如:砼—石子/黄沙/水泥—但仍有空隙存在。二、变形固体的基本假设(2)均匀性假设含义:认为物体内任何部分的力学性质相同、均匀分布。作用:可以从小到大(为研究一个整体，可取一小部分研究）也可以从大到小（大尺寸试件测试的力学性能可应用到任何微小部分）。实际情况：宏观均匀，微小不均匀。砼振捣密实度会存在差异二、变形固体的基本假设(3)各向同性假设（同一点不同的方向）含义：认为物体在一点处各个方向具有相同的力学性能。作用：研究问题时不必考虑方向性，即材料力学性能与坐标方向无关。例如：从钢板中取试样。实际情况：多数各向异性，少数各向同性。例如：木材顺纹横纹、竹子顺纹横纹、复合材料的经向纬向存在很大差异。二、变形固体的基本假设3、材料力学的研究范围及前提条件在材料力学中，实际材料被看是连续、均匀、各向同性的变形固体，但只限于研究弹性范围内的小变形情况。二、变形固体的基本假设小变形：认为物件在外力作用下所产生的变形极其微小，与物体原始尺寸比较要小得多（也称小变形假设）。三、外力的概念及其分类建筑物或机械工作时通常都受到各种外力作用。例如：建筑物所受风压力及地震力，轧钢机所受钢坯的阻力，车床主轴所受切削力和齿轮啮合力等。建筑物和机械中的任一构件或零件一般也要承受作用力或传递运动，当将其从周围物体中隔离出进行力学分析时，构件所受的外部作用力即为外力。三、外力的概念及其分类外力的分类按作用方式按随时间变化静载荷体积力表面力动载荷四、内力、截面法及应力的概念变形固体在没有受到外力作用之前，内部质点与质点之间就已经存在着相互作用力以使固体保持一定的形状。当受到外力作用而发生变形时，各点之间产生附加的相互作用力，称为附加内力，简称内力。也就是说，材料力学所研究的内力是由外力引起的，内力将随外力的变化而变化，外力增大，内力也增大。外力去掉后，内力将随之消失。1、内力四、内力、截面法及应力的概念2、截面法用平面m-m假想地在欲求内力处将构件截开，分为Ⅰ、Ⅱ两部分。任取其中一部分（如左半部分Ⅰ）作为研究对象，弃去另一部分（如右半部分Ⅱ）。在Ⅰ部分，除原有作用的外力，截开面上还作用有内力（亦即Ⅱ部分对Ⅰ部分的作用力），才能与Ⅰ部分所受外力平衡，如