第四章 材料力学基础

1、第四章第四章 材料力学基础材料力学基础41材料力学的研究对象42材料力学的任务*知识拓展v明确材料力学研究的对象是具有一定承载能力的变形固体。v了解杆件变形的四种基本形式。v初步建立起构件的强度、刚度和稳定性的概念。v了解材料力学的基本任务。第四章第四章 材料力学基础材料力学基础一、材料力学的研究模型一、材料力学的研究模型二、变形固体二、变形固体构件的变形构件的变形 三、杆件变形的基本形式三、杆件变形的基本形式4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 一、材料力学的研究模型一、材料力学的研究模型 变形固体变形固体材料力学研究的对象是固体材料构件，在载荷作用下将产生变形，因此也称为变形

2、固体。 变形固体的基本形式主要有： l 杆件杆件l 板板l 壳壳l 块块 41 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 等截面直杆等截面直杆杆件的轴线（各横截面形心的连线）是直线，且各横截面都相等，简称等直杆等直杆。 本课程的主要研究对象就是等直杆等直杆。 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 二、变形固体二、变形固体构件的变形构件的变形 弹性变形弹性变形外力卸除后杆件变形能完

3、全消除的变形。 塑性变形塑性变形外力卸除后变形不能完全消除的变形。变形固体的变形变形固体的变形41 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 三、杆件变形的基本形式三、杆件变形的基本形式1轴向拉伸或压缩2剪切3扭转4弯曲4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 1轴向拉伸或压缩 杆件受到沿轴线方向的拉力或压力作用，杆件变形是沿轴向的伸长或缩短。4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 2剪切 构件受到大小相等、方向相反且相距很近的两个垂直于构件轴线方向的外力作用，构件在两个外力作用面之间发生相对错动变形 。4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 3扭转 杆件受到一对

4、大小相等、转向相反且作用面与杆件轴线垂直的力偶作用，两力偶作用面间的各横截面将绕轴线产生相对转动。 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 4弯曲 横向外力作用在包含杆件轴线的纵向对称面内，杆件轴线由直线弯曲成曲线。 4 41 1 材料力学的研究对象材料力学的研究对象 一、构件安全性指标一、构件安全性指标1强度要求 强度要求强度要求构件承受载荷作用后不发生破坏（即不发生断裂或塑性变形）时构件应具有的足够的强度。 强度强度构件抵抗破坏的能力。4 42 2 材料力学的任务材料力学的任务 2刚度要求 刚度要求刚度要求指构件受载荷作用后不发生过大变形时，构件应具有的足够的刚度 。 刚度刚度

5、构件抵抗变形的能力。4 42 2 材料力学的任务材料力学的任务 3稳定性要求 稳定性稳定性构件受外力作用时能在原有的几何形状下保持平衡状态的能力 。 稳定性要求稳定性要求指构件具有足够的稳定性，以保证在规定的使用条件下不丧失稳定性而破坏 。稳定性要求稳定性要求4 42 2 材料力学的任务材料力学的任务 l研究构件在外力作用下的变形与破坏研究构件在外力作用下的变形与破坏规律，为设计既经济又安全的构件提供有规律，为设计既经济又安全的构件提供有关强度、刚度和稳定性分析的基本理论和关强度、刚度和稳定性分析的基本理论和方法。方法。 42 材料力学的任务材料力学的任务 建筑施工脚手架建筑施工脚手架 4 42 2 材料力学的任务材料力学的任务 一、变形固体的基本假设一、变形固体的基本假设1均匀连续性假设2各向同性假设3小变形假设知识拓展知识拓展 二、压杆稳定性二、压杆稳定性知识拓展知识拓展 压杆失稳压杆失稳细长杆不能维持原有直线平衡状态而发生突然变弯甚至折断的现象，