工程力学 第11章 材料力学的基本概念.ppt

材料力学的基本概念11.4内力的概念、截面法截面法通过静力学平衡方程由已知的外力系求出某个截面上的内力系的简化结果的过程称为内力分析，其方法称为截面法，是材料力学中的基本研究方法之一。截面法的步骤如下：（1）用一假想截面将构件在欲求内力处截断，将构件分为两部分；（2）选择其中一部分作为研究对象，保留其上原有的外力系，并将另一部分的对该部分的作用以相应的内力表示；（3）建立静力学平衡方程，求解截面上的内力。材料力学的基本概念例如图(a)所示交通信号灯柱，灯箱总重量简化为一个铅垂向下的力F，不计各杆重量。试确定立柱截面1–1上的内力。11l(a)Ml(b)C解：1.用假想截面将灯柱从1–1截面截开，选取1–1截面以上部分为研究对象。2.建立平衡方程并求解负号表示实际方向与图示方向相反。材料力学的基本概念11.5应力的概念采用截面法求得任意横截面上的内力，不足以判断构件的强度，还须知道内力的分布规律，即横截面上各点处单位面积上的内力。为矢量，称为面积?A上的平均应力。当?A趋于零时，的极限值称为点M处的应力，

并用p表示剪应力：切于截面的分量正应力：垂直于截面的分量材料力学的基本概念11.5应力的概念当?A趋于零时，的极限值称为点M处的应力，

并用p表示剪应力：切于截面的分量正应力：垂直于截面的分量应力的单位为牛/米2（N/m2），符号用Pa（帕斯卡，简称帕）表示，即材料力学的基本概念小结材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性的学科。材料力学的任务：

在满足强度、刚度和稳定性的前提下，

从经济方面为构件选择适宜的材料，

确定合理的形状和尺寸，

为构件的设计提供基本理论和计算方法。四个假设：连续性、均匀性、各向同性、小变形。外力内力应力（正应力、剪应力）、变形等分析截面法集度杆件的四种基本变形：轴向拉压、剪切、扭转、弯曲。这节课就讲到这里。同学们根据这次课学习到的内容和阅读教材，完成教材上的习题。擐(huàn)*擐(huàn)*擐(huàn)*擐(huàn)*擐(huàn)*擐(huàn)*第11章材料力学的基本概念工程力学

EngineeringMechanics材料力学简史11.1材料力学的任务11.2变形固体的基本假设材料力学的基本概念高67.31米，用木材7400多吨全塔重量由32根木柱承受。我国现存最古老的一座木塔建于辽代(1056年)我国古代许多建筑采用木材。山西应县佛宫寺释迦塔塔建成三百多年至元顺帝时，经历大地震七日，仍巍然不动材料力学简史材料力学的基本概念材料力学简史耐拉材料：竹材。横跨岷江内外两江的安澜索桥全桥用细竹蔑编成粗5寸的竹索24根，其中10根作底索，上面横铺木板当桥面，压板索2根，还有12根分列桥的两旁，作为扶栏。全长340米，宽3米多，高近13米。材料力学的基本概念建于(公元605年)系隋代工匠李春所建耐压材料：石料脆性材料。用石块砌成拱形，材料只受压缩，不受拉伸。赵州桥材料力学简史材料力学的基本概念伽利略(1564～1642)意大利著名科学家，“近代科学之父”材料力学作为一门科学，是以1638年伽利略发表的《关于两种新科学的叙述及其证明》为标志的。十七世纪该书就悬臂梁的应力分布，形状和空、实心圆柱的抗弯强度比较进行了阐述。材料力学简史材料力学的基本概念十七世纪胡克(R.Hooke，1635~1703)英国著名实验物理学家和仪器设计师1678年，发表著名论文《弹簧》，发现力与变形间的关系。后经1822年柯西(A.L.Cauchy)引入“应力”、“应变”的概念及1837年格林(G.Green)的改进才成为胡克定律的现代形式“有多大的伸长量，就有多大的力”材料力学简史材料力学的基本概念十七世纪“有多大的伸长量，就有多大的力”胡克(R.Hooke，1635~1703)注释《考工记·弓人》：

假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。东汉经学家郑玄(公元127~200年)，早胡克1508年。材料力学简史材料力学的基本概念十八世纪库仑(Charles-AugustindeCoulomb,1736～1806)法国著名工程师、物理学家通过实验修正了伽利略关于悬