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基本概念,第1章,1,5、杆件受力与变形的几种形式,1、材料力学的研究对象,3、弹性体受力与变形协调,6、结论与讨论,4、应力、应变及其相互关系,第1章基本概念,2、材料力学的基本假设,2,固体；物体的形态杆件；物体形体上一维的尺寸远远大于另外两维的尺寸。物体变形的效应；物体在外力作用下变形的规律和特征。变形的力学行为；物体在外力或者温度作用下失效的现象。,1、材料力学的研究对象,3,1、材料力学的研究对象,材料力学主要解决工程设计中材料面临的几个问题：强度不因发生断裂或塑性变形而失效；刚度不因发生过大的弹性变形而失效；稳定性不因发生因平衡形式的突然转变而失效。,4,c,材料是各向同性的,2、材料力学的基本假设,b,材料是均匀的,e,研究的问题是小变形,d,材料是连续的,a,弹性范围内,当外力除去，变形可以完全恢复,所有方向上具有相同物理和力学性能,材料的组织结构在体积中是相同的,材料无间隙的充满物体占有的体积中,物体变形与结构尺寸相比不是一个数量级,5,3、弹性体受力与变形协调,内力：变形引起的物体内部附加力,什么是内力？,6,3、弹性体受力与变形协调,内力与变形有关,FNx=F,内力是材料变形产生的内部相互作用力,7,3、弹性体受力与变形协调,内力与变形有关,MM0,内力是材料变形产生的内部相互作用力,8,内力必须满足平衡条件,作用在弹性体上的外力相互平衡,内力与外力平衡；内力与内力平衡。,3、弹性体受力与变形协调,9,内力变形引起的物体内部附加力，内力不能是任意的，内力与变形有关，必须满足平衡条件。,内力特点,3、弹性体受力与变形协调,10,变形协调一致,3、弹性体受力与变形协调,变形前,变形不协调,变形不协调,变形协调一致,11,4、应力、应变及其相互关系,应力分布内力的集度,正应力垂直于截面的应力,切应力位于截面内的应力,12,4、应力、应变及其相互关系,切应力作用下的单元体将发生剪切变形，剪切变形程度用单元体直角的改变量度量。此单元体直角改变量称为切应变或剪应变，用表示。,正应力作用下的单元体，沿着正应力方向和垂直于正应力方向产生伸长和缩短，这种变形称为线变形。描写弹性体在各点处线变形程度的量，称为正应变或线应变。用表示,应变均为无量纲的量。,正应变,切应变,13,4、应力、应变及其相互关系,应力与应变间的物性关系,在弹性范围加载,其中：E为弹性模量;G为切变模量;E、G均为与材料有关的弹性常数，单位MPa。,14,5、杆件受力与变形的几种形式,轴向拉伸或压缩,15,5、杆件受力与变形的几种形式,剪切,16,扭转,5、杆件受力与变形的几种形式,17,弯曲,5、杆件受力与变形的几种形式,18,拉伸与弯曲的组合受
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