绪论材料力学第四版刘鸿文课件分析.ppt

材料力学主讲 赵玉萍 材料力学 课程基本情况 1 学时 80学时 包含 8学时实验 2 成绩比例 平时成绩20 期终考试80 3 上课要求 不迟到 带笔 带练习本 4 参考书目 图书馆四楼 工业技术阅览室 索书号 TB301 第1章绪论 1 1材料力学的任务 一 材料力学的研究对象 构件中的杆件 零件 1 构件的分类 杆件 板 壳 块体 第1章绪论 1 1材料力学的任务 二 任务 材料力学是研究构件承载能力的一门学科 1 强度 构件抵抗破坏的能力 2 刚度 构件抵抗变形的能力 3 稳定性 构件保持原有平衡的能力 三 材料的力学性能材料受力之后 变形与破坏的性质 四 材料力学的任务学习和研究工程材料的力学性能知识 学习构件强度 刚度 稳定性的计算理论 为构件选用适宜的材料 设计科学 合理的截面形状与尺寸 使设计达到即经济又安全的目的 1 2变形固体的基本假设 一 关于变形固体的假设1 均匀 连续性假设2 各向同性假设3 小变形假设 1 材料的均匀 连续性假设是指材料内部没有空隙 是指材料的性质各处都一样 球墨铸铁的显微组织 微观不连续 不均匀 宏观连续均匀 钢棒 钢材为各向同性的材料 木材为各向异性的材料 木棒 2 材料的各向同性假设材料沿不同方向具有相同的力学性质 3 小变形假设 可使问题得到如下简化 1 材料将是弹性的 变形均是可恢复的 2 忽略构件变形对结构整体形状及力作用的影响 3 研究构件长度变化时 用垂线代替圆弧 4 构件的复杂变形可处理为若干基本变形的叠加 P7 1 弹性变形 解除外力后构件能够恢复原有的形状和尺寸 称这种变形为弹性变形 2 塑性变形 若解除外力后 构件不能完全恢复原有的形状和尺寸 残留的一部分变形为塑性变形 二 构件变形的分类 1 3外力及其分类 一 外力包括1 外荷载 主动力 已知力 2 约束力 被动力 未知力 二 外力按作用方式分类 体积力 表面力 集中力 分布力 三 外载荷按时间分类 静载荷 动载荷 1 4内力 截面法和应力的概念 一 构件的内力由于外部原因引起构件内部各部分之间的相互作用力 1 内力必须满足平衡条件 作用在变形体上的外力相互平衡 内力与外力平衡内力与内力相等 二 求内力的方法 截面法 a 内力沿截面是连续分布的 b 将截面上的分布内力向截面形心简化 b 截面上的分布内力向形心简化的结果 截面法 的三个步骤 1 取分离体 在欲求其内力的截面处 用一假想平面把该构件截为两部分 取其中任一部分为研究对象 分离体 2 画受力图 在分离体上画出其主动力 再画上截面上的内力 3 列平衡方程 通过平衡方程求该截面上的内力 P4 1 应力 当面积无限小时 单位面积上的内力 三 应力的概念 正应力 与横截面垂直 切应力 与横截面相切 应力的单位 Pa 帕 常用单位 KPa 兆帕 MPa 兆帕 GPa 吉帕 1MPa 106Pa 1Pa 1N m2 1GPa 109Pa 1 5变形与应变 1 正应变 当长度无限小时 单位长度的变形 k点沿ka方向的正应变 过同一点不同方位的正应变一般不同 2 切应变 用弧度表示 微体相邻棱边所夹直角的改变量 称为切应变 1 6杆件变形的基本形式 杆件变形的四种基本形式 1 轴向拉压2 剪切与挤压3 扭转4 弯曲 1 轴向拉伸或压缩杆受一对大小相等 方向相反的纵向力 力的作用线与杆轴线重合 2 剪切与挤压杆受一对大小相等 方向相反的横向力 力的作用线靠得很近 3 扭转杆受一对大小相等 方向相反的力偶作用 力偶作用面垂直于杆轴线 4 弯曲杆受一对大小相等 方向相反的力偶 力偶作用面是包含轴线的纵向面 附1 本课程的作用 1 本课程的内容可直接应用于工程设计与计算 2 材料力学是一门很重要的技术基础课 它与机械 土建 航空 交通水利等工程密切相关 他在基础课和专业课之间起着桥梁作用 是后续 结构力学 弹性力学 钢筋混凝土 等课程的理论