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材料力学materialmechanics 第一章 绪论 基本概念 1 1材料力学的任务 建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结构 组成结构或机械的单个部件 或零件 被称为构件 浦东开发区 高层建筑 房屋建筑 大型桥梁 长江三峡工程 大型水利工程设施 机械 三方面要求 1 强度要求 构件抵抗破坏的能力 2 刚度要求 构件抵抗变形的能力 3 稳定性要求 构件在外力作用下 具有保持原有平衡形式的能力 材料力学的任务 材料力学的任务就是从理论和试验两方面研究构件的内力 应力和变形 在此基础上进行强度 刚度和稳定性计算 以便合理地选择构件的尺寸和材料 安全 经济 材料力学的发展与生产实践的关系 科学的发生与发展 一开始就是由生产决定的 材料力学的发展也是由生产的发展所决定的 同时它又反过来对生产实践起着重要的指导作用 1 2变形固体的概念及其基本假设 静力学 刚体 材料力学 变形 形状和尺寸的改变 固体 基本假设 1 连续性假设 物体内部充满物质 没有任何空隙 2 均匀性假设 物体内部各部分的力学性质相同 3 各向同性假设 材料各个方向的力学性质相同 研究范围 1 线弹性体 变形能够完全恢复的 且变形与力呈线性关系的物体 2 小变形体 变形与物体的尺寸相比很小的物体 1 3杆件及其变形形式 按构件的几何形状 可分为杆 板和壳 块体三类 杆 长度方向的尺寸远大于横向尺寸的构件 材料力学主要研究等截面直杆 等直杆 杆件的基本变形形式 1 轴向拉伸或压缩 1 4应力 一 外力和内力 外力包括荷载与约束反力 按作用方式分类 1 体积力 2 表面力 按作用的性质分类 1 静荷载 2 动荷载 内力 物体受外力作用后产生变形 其内部各点之间的相对位置发生改变 引起各点之间相互作用力的改变量 附加内力 简称为内力 求内力的方法 截面法 1 截开 2 代替 3 平衡 空间力系 三个力的分量 Fx Fy Fz 三个矩的分量 Mx My Mz 二 应力 应力是指分布内力的集度 或一点的内力 A上的平均应力 M点处的总应力 应力的单位 应力的量纲 ML 1T2 应力的符号 正应力 以拉为正 压为负 切应力 绕物体内任一点产生顺时针方向转动趋势者为正 反之为负 1 5位移和应变 一 位移 物体内某一点 某一个面或某一条线相对于原来位置的改变 线位移 角位移 线位移 角位移 二 应变 变形 物体的几何形状和尺寸的改变 线变形 线段长度的改变 线 正 应变 切 剪 应变 应变的量纲 1 应变的符号 正应变 以相对伸长为正 相对缩短为负 切应变 以直角的减小为正 反之为负 材料力学是固体力学的分支 1 6材料力学的特点 材料力学是一门专业技术课
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