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文档简介

1.2 材料力学的任务为保证构件能正常工作，一般需要满足3个方面的要求：（1） 构件应有足够的强度：即在一定外力使用下的构件要求不发生破坏。这里的破坏，不仅指受外力作用后构件的断裂，还指卸除外力后构件产生过大的永久变形。（2） 构件应有足够的刚度：构建在外力作用下，即使不出现永久变形，也要产生卸除外力后可以恢复的弹性变形。这里的变形是指构件的形状和尺寸的改变。对某些构件的弹性变形有时需要加以限制，如机床的主轴受外力后产生过大的弹性变形，会影响工件的加工精度。可见，在一定外力作用下，构件的弹性变形应在工程允许的范围内，也就要求构建有足够的刚度。（3） 构件应有足够的稳定性：有些构建在某种外力作用下，可能出现不能保持它原有平衡状态的现象。例如，受压的细长直杆，当压力增大到某一数值后会突然变弯。如果静定桁架中的受压杆件发生这种现象，可使桁架变成几何可变的结构而损坏。可见，在一定外力作用下的构件，必须要求维持其原有的平衡形式，这就要求构件有足够的稳定性。在设计构件时，不仅要满足上面提及的强度、刚度和稳定性的要求，还需进可能地选用合适的材料和尽可能少用材料，以节省资金或减轻构件的自身重量。既要考虑到最大的安全性，又要考虑到最大的经济性。这二者是任何工程设计必须满足的两个基本要求。这两个要求通常是矛盾的。所以，材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为设计构件提供必要的理论基础和计算方法。要解决构件的强度、刚度和稳定性问题，必须研究在外力作用下构件的变形和破坏规律。因此，在材料力学中将研究如下的问题；1） 通过理论分析研究各种构件在不同的受力状态所产生的内力和变形，建立计算构件在外力作用下所产生的变形、内力和内力分布的各种理论计算方法和公式。这些计算公式提供了设计所需的关于外力，构件几何尺寸和所产生的内力、变形之间的关系。2） 用实验方法研究材料的力学性质（又称机械性质或力学性能），即研究材料在外力作用下，其变形和所受外力间的关系；以及研究构件在外力作用下发生的破坏规律。3） 根据具体的工作条件和要求，应用前两部分提供的计算方法和数据来决定构件所需的安全而经济的截面尺寸；或决定构件可以承受的最大外力；或对
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