材料力学(01)第一章-绪论

MECHANICS OF MATERIALSB U A A自自 我我 介介 绍绍姓 名 ： 胡 伟 平办 公 室 ： （ 一） 210联系方式 ： 82338489 (O)1MECHANICS OF MATERIALSB U A A注注 意意 事事 项项一、作业：每周一 5:00之前交作业。地点 ：（一 ） 210 二、答疑时间：周 (二 )下午 4:00 5:00， 地点 :（一 ） 210 ； 平时可以和老师预约答疑。三、考试 :平时 10%，期末 90%，小论文、设计或改进材力实验加分 (520 分 )四 、 参考书：其它教材： 材料力学 (范钦珊，孙训方，刘鸿文等 ) 材料力学重点难点及典型题精解 （西交大） 材料力学自学多媒体课件 （北航）课外： 力学史 (武际可 )， 材料力学 史漫话 (老亮 )2MECHANICS OF MATERIALSB U A A本本 讲讲 内内 容容 二、了解材料力学发展简史；一、了解材料力学的研究内容、基本任务、研究对象、 基本假设；三、了解材料力学的几个基本概念。3MECHANICS OF MATERIALSB U A A 材料力学的研究内容：1、材料的力学性能：用于计算和分析的材料力学性能参量2、构件的力学分析：受力和变形分析4MECHANICS OF MATERIALSB U A A应县木塔 (1056年)赵州桥（ 公元 600年前后）5MECHANICS OF MATERIALSB U A ATacoma 海峡新桥Tacoma 海峡大桥 1940年破坏6MECHANICS OF MATERIALSB U A A重庆綦江彩虹桥（使用不到 4年） 新建的重庆綦江彩虹桥7MECHANICS OF MATERIALSB U A A钻床受压细长杆8MECHANICS OF MATERIALSB U A A强度： 构件抵抗破坏的能力strength刚度： 构件抵抗变形的能力stiffness铅笔不倒翁稳定性： 构件保持原有平衡形式的能力stability 材料力学的任务：细绳粗绳细长杆P9MECHANICS OF MATERIALSB U A A 材料力学的研究对象体 (body) 板 (plate)杆(bar/rod) 材力的主要研究对象是杆，以及由杆组成的简单杆系， 同时也研究一些形状与受力均比较简单的板与壳。10MECHANICS OF MATERIALSB U A A吊 车11MECHANICS OF MATERIALSB U A A地铁车站12MECHANICS OF MATERIALSB U A A高压电线塔毁坏的高压电线塔13MECHANICS OF MATERIALSB U A A码头吊塔14MECHANICS OF MATERIALSB U A A 杆件变形的基本形式轴向拉伸与压缩扭转 弯曲15MECHANICS OF MATERIALSB U A A 杆件的组合变形P压弯组合 弯扭组合P16MECHANICS OF MATERIALSB U A A 材料力学的基本假设 材料力学研究材料的宏观力学行为 材料力学主要研究钢材等金属材料关于材料的基本假设： 连续性假设： 认为材料无空隙地充满于整个构件。 力学量可以用坐标的连续函数表示。 均匀性假设： 构件内每一处的力学性能相同。 通过试样得到的材料性能可用于构件的任何部位。 各向同性假设 ： 构件某一处材料沿各个方向的力学性能均相同17MECHANICS OF MATERIALSB U A A金属材料的微观结构18MECHANICS OF MATERIALSB U A A 材料力学发展简史 中国古代有关材料力学的应用试弓定力图 东汉 赵州桥 隋朝19MECHANICS OF MATERIALSB U A A斗 拱20MECHANICS OF MATERIALSB U A A1103年，李诫在 营造法式 大木作制度 指出：“ 凡梁之大小，各随其广分为三份，以二份为厚 ”21MECHANICS OF MATERIALSB U A A 材料力学在近代的发展伽利略像1638年：材料力学的开端 关于两种新科学的对话 提出了梁强度的计算公式开创了用系统科学实验与观察的方法进行研究22MECHANICS OF MATERIALSB U A A胡克的弹性实验装置1678年：发现 “ 胡克定律”雅各布 .伯努利，马略特：得出了有关梁、柱性能的基础知识，并研究了材料的强度性能与其它力学性能。库伦：修正了伽利略、马略特关于梁理论中的错误，得到了梁的弯曲正应力和圆杆扭转切应力的正确结果23MECHANICS OF MATERIALSB U A A(瑞士 )欧 拉像主要研究梁的变形： 曲线的变分法 ，推导出受横向力的悬臂杆的挠度表达式 关于柱的承载力 ，讨论了压杆稳定问题，引入了临界载荷的概念。 还研究了大变形问题、变截面梁的问题、具有初始曲率杆的问题。24MECHANICS OF MATERIALSB U A A(瑞士 )约翰 .伯努利像 (意大利 )拉格朗日像提出 “ 虚位移原理”阐述了 “ 虚功原理”25MECHANICS OF MATERIALSB U A A(英国 )托马斯 .杨像 (法国 )纳维像定义 “ 弹性模量”研究了 扭转问题 、 梁的弯曲问题 、提出了解超静定问题的 位移法1826年，第一本 材料力学 26MECHANICS OF MATERIALSB U A A(法国 )泊 松像定义 “ 泊松比”(法国 )圣维南像研究了 扭转 和 弯曲问题，提出了 “ 圣维南原理 ”27MECHANICS OF MATERIALSB U A A(乌克兰 )铁摩辛柯像建立 “ 铁摩辛柯梁 ” 模型研究了 圆孔附近的应力集中 问题， 梁板的弯曲振动问题，薄壁杆件扭转问题，弹性系统稳定性问题 等出版了大量力学教材： 材料力学 ， 高等材料力学 ， 结构力学 ， 板壳理论 等 20多部28MECHANICS OF MATERIALSB U A A 材料力学在现代的发展20世纪，各种新型材料 (复合材料、高分子材料等 )广泛应用，实验水平、计算方法不断提高；材料力学所涉及的领域更加广阔，它仍在发展。1920世纪，高速车辆、飞机、铁路桥梁等的出现，减轻自重问题突出，薄壁件、细长件大量采用，大大推动了