1材料力学(i)第一章_孙训方

材 料 力 学 电 子 教 案第一章 绪论及基本概念 1-1 材料力学的任务 1-2 材料力学与生产实践的关系 1-3 可变形固体的性质及其基本假设 1-4 杆件的几何特性 1-5 杆件变形的基本形式1材 料 力 学 电 子 教 案 1-1 材料力学的任务结构物和机械由 构件 组成 。第一章 绪论及基本概念 2材 料 力 学 电 子 教 案 第一章 绪论及基本概念 结构物实例3材 料 力 学 电 子 教 案对构件在荷载作用下正常工作的要求 . 具有足够的强度 荷载作用下不断裂，荷载去除后不产生过大的永久变形 (塑性变形 )第一章 绪论及基本概念 F FaF F钢 筋b4材 料 力 学 电 子 教 案美国的 Tacoma老桥 于 1940年 11月 7日因风力引起的振动而产生断裂第一章 绪论及基本概念 5材 料 力 学 电 子 教 案荷载未作用时塑形变形示例第一章 绪论及基本概念 荷载作用下F荷载去除后6材 料 力 学 电 子 教 案塑形变形示例第一章 绪论及基本概念7材 料 力 学 电 子 教 案 . 具有足够的刚度 荷 载 作用下的弹性变形不超过工程允许范围。荷载未作用时荷载去除后第一章 绪论及基本概念 荷载作用下F8材 料 力 学 电 子 教 案 第一章 绪论及基本概念 弹性变形示例9材 料 力 学 电 子 教 案. 满足稳定性要求 对于理想中心压杆是指荷载作用下杆件能保持原有形态的平衡。偏心受压直杆第一章 绪论及基本概念 10材 料 力 学 电 子 教 案理想中心压杆第一章 绪论及基本概念 11材 料 力 学 电 子 教 案 第一章 绪论及基本概念 理想中心压杆12材 料 力 学 电 子 教 案在满足上述强度、刚度和稳定性要求的同时，须尽可能合理选用材料和降低材料消耗量，以节约投资。材料力学包含的两个方面理论分析实验研究测定材料的力学性能；解决某些不能全靠理论分析的问题第一章 绪论及基本概念 13材 料 力 学 电 子 教 案 1-2 材料力学与生产实践的关系赵州桥 (石拱桥 )595-605年建，充分利用石料的压缩强度安澜竹索桥 (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第一章 绪论及基本概念 14材 料 力 学 电 子 教 案通过实验建立理论的初期伽利略 (G.Galileo)1638年提出计算梁强度的公式 (但结论不正确 )胡克 (R.Hooke)1678年发表根据实验得出的物理定律 胡克定律第一章 绪论及基本概念 15材 料 力 学 电 子 教 案材料力学是随生产的发展而建立的关于 强度 、 刚度和 稳定性 计算的理论。生产实践科学实验材料力学第一章 绪论及基本概念 16材 料 力 学 电 子 教 案 1-3 可变形固体的性质及其基本假设材料在荷载作用下都会产生变形 尺寸改变和形状改变 可变形固体 。对可 变形固体的基本假设： . 连续性假设 无空隙、密实连续。(1) 从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙；(2) 变形必须满足几何相容条件，变形后的固体内既无 “空隙 ”，亦不产生 “挤入 ”现象。据此：第一章 绪论及基本概念 17材 料 力 学 电 子 教 案 . 均匀性假设 各点处材料的力学性能相同。对常用工程材料，尚有各向同性假设。 . 小变形假设 构件在承受荷载作用时，其变形与构件的原始尺寸相比甚小，甚至可以略去不计。第一章 绪论及基本概念 18材 料 力 学 电 子 教 案 1-4 杆件的几何特性直杆 曲杆主要几何因素： 横截面、轴线第一章 绪论及基本概念 19材 料 力 学 电 子 教 案日本岩大桥雨蓬梁板等截面杆 和 变截面杆20材 料 力 学 电 子 教 案 1-5 杆件变形的基本形式 . 轴向拉伸 或 轴向压缩第一章 绪论及基本概念 21材 料 力 学 电 子 教 案 . 剪切第一章 绪论及基本概念 22材 料 力 学 电 子 教 案剪切变形23材 料 力 学 电 子 教 案 . 扭转第一章 绪论及基本概念 24材 料 力 学 电 子 教 案25材 料 力 学 电 子 教 案 第一章 绪论及基本概念 扭转变形26材 料 力 学 电 子 教 案 . 弯曲F1=F2时 (从而亦有 FA=FB)车轴的 AB部分不受剪切 纯弯曲 。而车轴的外伸部分既受弯又受剪 横力弯曲第一章 绪论及基本概念 27材 料 力 学 电 子 教 案 第一章 绪论及基本概念 弯曲变形28材 料 力 学 电 子 教 案工程中常用构件在荷载作用下，大多为几种基本变形形式的组合 组合变形。烟囱(压缩 +横力弯曲 )齿轮传动轴(扭转 +水平面内横力弯曲 +竖直面内横力弯曲 )厂房吊车立柱(压缩 +纯弯曲 )第一章 完第一章 绪论及基本概念 29材 料 力 学 电 子 教 案赵州桥世界上现存最早、跨度最大的空腹式单孔圆弧拱石桥。位于中国河北省赵县，跨洨水。原名安济桥，俗称大石桥。隋开皇十五年至大业元年 (595 605年 )由匠人李春修建。净跨 37.02 m， 矢高 7.23 m， 桥面宽 9 m。 拱由 28券 (窄拱 )并列组成。大拱券上两端各建有两个小拱 (净跨分别为2.85 m和 3.81