[研究生入学考试]材料力学课件第一章 绪论

第 1章 绪 论基本要求： 了解材料力学的研究对象与任务，以及与其他相关课程之间的关系，掌握可变形固体的基本概念及基本假设，了解杆件变形的 4 种基本形式 。重点： 可变形固体的基本假设。难点： 可变形固体的基本概念及基本假设，杆件变形的基本形式 。本章导读目 录1.1 材料力学的研究对象、内容与任务1.2 材料力学的基本假设 1.3 杆件的变形 1.4 力学的基本知识结构物和机械由 构件 组成。1.1 材料力学的研究对象、内容与任务一、材料力学的研究对象（ 1）体）体 构件三个方向尺寸为同量级（ 2）板、壳）板、壳构件一个方向尺寸远小于其他两方向的尺寸。中面为平面称为板 中面为曲面称为壳板 壳(3) 杆杆构件的一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸。曲杆等直杆材料力学主要研究 杆类 结构杆件的主要几何特征直杆变截面杆等截面杆曲杆按 轴线 分类按 横截面 分类杆件分类杆件分类工程中最为常见的杆为等截面直杆称为 等直杆 。横截面，轴线对构件的三大基本力学要求对构件的三大基本力学要求1.强度要求强度要求不因发生断裂或塑性变形而导致失效强度 构件或材料抵抗破坏的能力。二、研究内容与任务Space Shuttle Discovery强度问题不因发生过大的弹性变形而失效刚度刚度 构件抵抗变形的能力。2.刚度要求刚度要求不因发生平衡形式的突然转变而失效。PP3.稳定性要求稳定性要求工程结构正常使用的基本要求保证足够的 强度强度 不因发生断裂或塑性变形而失效保证足够的 刚度刚度 不因发生过大的弹性变形而失效稳定性稳定性 的要求 不因发生平衡形式的突然转变而失效强度、刚度和稳定性之间是密不可分1.2 材料力学的基本假设材料力学的基本假设认为物质在其整个体积内连续地充满了物质而毫无空隙 ;认为物体内任意一点处取出的体积单元，其力学性能都能代表整个物体的力学性能；认为无论沿任何方向固体的力学性能都是相同的；1、连续性假设2、均匀性假设3、各向同性假设认为变形量总是小于其他外形尺寸；4、小变形假设5、线弹性假设认为在荷载作用下均发生变形，去掉荷载后变形消失。高分子材料的组织1.3 杆件的变形一一 .变形的概念变形的概念可变形固体可变形固体 物体在荷载作用下，尺寸和 形状都会发生改变的物体。弹性变形弹性变形 变形体在外力被除去后能完全消失的变形 。塑性变形塑性变形 变形体在外力被除去后不能消失的变形。塑塑 性性 物体具有塑性变形的性质理想弹性体理想弹性体 去掉外力后能完全恢复原来形状和尺寸的物体。实验表明：大多数材料在荷载不超过某一极限的时候，材料的表现接近完全弹性体。材料力学研究对象材料力学研究对象 ：理想 弹性体1. 轴向拉伸或轴向压缩木压杆 二二 .杆件的基本变形杆件的基本变形当杆件两端承受沿轴线方向的拉力或者压力载荷时，杆件将产生轴线伸长或者压缩变形。2.剪切剪切在平行于杆横截面的两个相距很近的平面内，方向相对的作用着两个横向力，当这两个力相互错动并保持二者之间的距离不变时，杆件将产生剪切变形。3.扭转扭转当作用在杆件上的力组成作用在垂直于杆轴平面内的力偶 Me时，杆件将产生扭转变形，即杆件的横截面绕其轴相互转动。4.弯曲变形弯曲变形弯曲变形弯曲变形当外加力偶 M或外力作用于与杆件垂直的纵向平面内时，杆件将发生弯曲变形，其轴线将变成曲线。v以上四种变形即是杆件的基本变形，工程中杆件的实际变形多为上述变形的组合。 v基本变形问题 :以某种基本变形为主的变形问