材料力学第一章材料力学的基本概念.ppt

第一章绪论及基本概念 材料力学 二 材料力学的作用及任务 材料力学是研究工程构件在载荷作用下的内效应 确定构件在正常工作条件下承载能力的科学 理论力学 材料力学 刚体力学 构件外力与约束力 变形体力学 研究内力与变形 一 理论力学和材料力学的区别与联系 构件正常工作的条件 强度 构件抵抗破坏的能力 刚度 构件抵抗弹性变形的能力 稳定性 构件保持原有平衡形式的能力 足够的强度 刚度 稳定性 不因发生断裂或塑性变形而失效 不因发生过大的弹性变形而失效 不因发生因平衡形式的突然转变而失效 二 材料力学的作用及任务 巨型水泥罐砸扁民工棚 2月26日下午3时许 在深圳市福田区梅林凯丰花园的杨先生家中 其天花板水泥板突然坍塌 坍塌面积约2 5平方米 导致杨先生的父亲头部被砸伤 入院治疗 管理处方面表示 小区房屋楼体质量没有问题 业主可以申请相关部门鉴定 2月26日下午3时许 在福田区梅林凯丰花园小区某栋301房内 杨先生的父亲 妻子和孩子回到家中约10分钟时间 3人坐在沙发上看电视 此时天花板突然发生坍塌 面积约2 5平方米 厚度约1厘米的水泥板直接垮塌下来 杨先生的父亲头部当场被砸出3个孔 杨先生的妻子脚部也被砸伤 随后两人被送往梅林医院接受治疗 其父亲头部被缝了5针 肩膀也受伤了 医生要求留院观察 三 材料力学的研究对象 变形固体 在外力作用下会产生变形 形状和位移改变 的物体 变形弹性变形塑形变形 可恢复 不可恢复 四 材料力学基本假设 连续性假设 材料连续无孔隙均匀性假设 材料各处性质相同各向同性假设 任意方向材料性质相同4 小变形假设 变形量远小于构件尺寸 可忽略变形 球墨铸铁的显微组织 体荷载 物体内所有质点都要受到力的作用面荷载 五 外力及其分类 概念 荷载 作用于构建上的外力称为荷载 荷载 分布荷载 沿某一面积或长度连续作用在构件上的荷载集中荷载 荷载的分布面积远小于构件的整体尺寸 线分布力 均布力 非均布力 分布荷载 单位 N m或KN m p z 单位N m2 蓄水池 分布荷载 A A 单位 N或kN 集中荷载 六 内力截面法应力 由外力的作用引起的内力的改变量称为称为附加内力 计算内力的方法 截面法 假想截面 分布内力 应力 应力 内力在截面上的密集程度 思考 内力和应力有何区别 工程构件 大多数情形下 内力并非均匀分布 通常 破坏 或 失效 往往从内力集度最大处开始 因此 有必要区别并定义应力概念 应力 应力的计算公式 单位 MPa或Pa 1Pa 1N 常用单位 MPa 1MPa 106Pa 1N m 七 杆件及其变形的几种基本形式 概念 杆件 长度尺寸较横向尺寸大很多的构件横截面 垂直于杆件长度方向的截面轴线 各横截面形心的连线提问 杆件变形有哪几种基本形式 杆件变形的基本形式 压缩 1 轴向拉伸和压缩方向相反 作用线与杆轴重合的拉力或压力作用下 杆件沿轴线伸长或缩短 2 剪切 大小相等 方向相反 作用线很近 二力间的截面发生相对错动 3 扭转 大小相等 转向相反 作用面