绪论材料力学第四刘鸿文分析学习教案

1、会计学1绪论材料力学第四刘鸿文绪论材料力学第四刘鸿文(hn wn)分析分析第一页，共30页。3.3.上课上课(shng k)(shng k)要求：不迟到、带笔、带练要求：不迟到、带笔、带练习本。习本。 4.4.参考参考书目：图书馆四楼书目：图书馆四楼“工业技术阅览室工业技术阅览室” 索书号索书号“TB301”第1页/共30页第二页，共30页。第第1 1章章 绪论绪论(xln)(xln)1.1 1.1 材料力学材料力学(ci lio l xu)(ci lio l xu)的任务的任务一、材料力学的研究对象一、材料力学的研究对象(duxing)：构件中的杆件、：构件中的杆件、零件零件1.1.构件的分

2、类：构件的分类：杆件；杆件； 板、壳；板、壳；块体块体块体杆件第2页/共30页第三页，共30页。第第1 1章章 绪论绪论(xln)(xln)1.1 1.1 材料力学材料力学(ci lio l xu)(ci lio l xu)的任务的任务 第3页/共30页第四页，共30页。1.1.强度：构件强度：构件(gujin)(gujin)抵抗破抵抗破坏的能力。坏的能力。第4页/共30页第五页，共30页。第5页/共30页第六页，共30页。第6页/共30页第七页，共30页。三、材料的力学性能三、材料的力学性能 材料受力之后，变形材料受力之后，变形(bin xng)(bin xng)与破坏的与破坏的性质。性质。

3、四、材料力学的任务四、材料力学的任务 学习和研究工程学习和研究工程(gngchng)(gngchng)材料的力学性能知材料的力学性能知 识，学习构件强度、刚度、稳定性的识，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，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，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。使设计达到即经济又安全的目的。第7页/共30页第八页，共30页。1.2 1.2 变形固体的基本变形固体的基本(jbn)(jbn)假设假设理论力学理论力学材料力学材料力学刚体刚体变形固变形固体体一、关于变形一、关于变形(bin xng)(

4、bin xng)固体的假设固体的假设1.1.均匀、连续性假设均匀、连续性假设2.2.各向同性假设各向同性假设3.3.小变形小变形(bin xng)(bin xng)假设假设第8页/共30页第九页，共30页。1 1、材料的均匀、连续性假设、材料的均匀、连续性假设(jish)(jish) 是指材料内部没有空隙；是指材料的性是指材料内部没有空隙；是指材料的性 质各处都一样。质各处都一样。球墨铸铁球墨铸铁(qim-zhti)(qim-zhti)的显微组织：的显微组织：微观不连续，不均匀微观不连续，不均匀 ，宏观连续均匀，宏观连续均匀。第9页/共30页第十页，共30页。钢棒钢棒钢材为各向同性钢材为各向同

5、性( xin tn xn)的材料的材料。木材为各向异性木材为各向异性( xin y xn)的材料的材料。木棒木棒2 2、材料的各向同性假设、材料的各向同性假设 材料沿不同方向具有相同的力学材料沿不同方向具有相同的力学(l xu)(l xu)性性质。质。第10页/共30页第十一页，共30页。3 3、小变形假设：可使问题得到如下简化、小变形假设：可使问题得到如下简化（1 1）材料将是弹性的，变形均是可恢复）材料将是弹性的，变形均是可恢复 的；的；（2 2）忽略构件变形对结构整体形状及力作）忽略构件变形对结构整体形状及力作 用的影响；用的影响；（3 3）研究构件长度变化时，用垂线代替圆）研究构件长度

6、变化时，用垂线代替圆 弧；弧；（4 )4 )构件的复杂构件的复杂(fz)(fz)变形可处理为若干基本变变形可处理为若干基本变 形的叠加。形的叠加。 （P7P7）第11页/共30页第十二页，共30页。第12页/共30页第十三页，共30页。1.3 1.3 外力外力(wil)(wil)及其分类及其分类一、外力包括一、外力包括(boku)(boku) 1. 1. 外荷载（主动力，已知力）外荷载（主动力，已知力） 2. 2. 约束力（被动力、未知力）约束力（被动力、未知力）二、外力按作用方式二、外力按作用方式(fngsh)(fngsh)分类：分类：体积力、表面力（集中力，分布力）体积力、表面力（集中力，

7、分布力）三、外载荷按时间分类：三、外载荷按时间分类：静载荷，动载荷静载荷，动载荷第13页/共30页第十四页，共30页。1.4 1.4 内力、截面法和应力内力、截面法和应力(yngl)(yngl)的概念的概念一、构件一、构件(gujin)(gujin)的内力的内力 由于外部原因引起构件由于外部原因引起构件(gujin)(gujin)内部各部内部各部 分之间的相互作用力。分之间的相互作用力。F1F2F3Fn变形变形外力外力 物体外部物体外部物体内部物体内部内力内力引起引起第14页/共30页第十五页，共30页。1.1.内力必须内力必须(bx)(bx)满足平衡条满足平衡条件件作用在变形体上的作用在变形

8、体上的外力相互外力相互(xingh)(xingh)平衡平衡F1F2FF3F1FF2F3第15页/共30页第十六页，共30页。mm1F2F5F4F3F1F2F5Fa.a.内力沿截面是连续内力沿截面是连续(linx)(linx)分布的。分布的。b.b.将截面将截面(jimin)(jimin)上的分上的分布内力向截面布内力向截面(jimin)(jimin)形形心简化。心简化。第16页/共30页第十七页，共30页。1F2F5Fb. b. 截面上的分布内力向形心简化截面上的分布内力向形心简化(jinhu)(jinhu)的结果的结果第17页/共30页第十八页，共30页。“截面截面(jimin)(jimin

9、)法法”的三个步骤：的三个步骤：1 1）取分离体）取分离体 - - 在欲求其内力的截面处，用一假想在欲求其内力的截面处，用一假想平面把该构件平面把该构件(gujin)(gujin)截为两部分，取其中任截为两部分，取其中任一部分为研究对象一部分为研究对象( ( 分离体分离体) )；2 2）画受力图）画受力图 - - 在分离体上画出其主动力，再画上在分离体上画出其主动力，再画上截面上的内力。截面上的内力。3 3）列平衡方程）列平衡方程 - -通过平衡方程求该截面上的内力通过平衡方程求该截面上的内力。 (P4) (P4)第18页/共30页第十九页，共30页。1.1.应力应力(yngl)(yngl)：

10、当面积无限小时，单位面积上的：当面积无限小时，单位面积上的内力。内力。三、应力三、应力(yngl)(yngl)的概念的概念APAPpA lim0第19页/共30页第二十页，共30页。p正应力正应力(yngl)：（与横截面垂直（与横截面垂直）切应力切应力(yngl)：（与横截面相切（与横截面相切）应力应力(yngl)(yngl)的单位：的单位：Pa (Pa (帕帕) )常用常用(chn yn)(chn yn)单位：单位：KPa(KPa(兆帕兆帕) ) MPa( MPa(兆帕兆帕) ) GPa( GPa(吉帕吉帕) )1 = 1 N/m2第20页/共30页第二十一页，共30页。1.5 1.5 变形

11、变形(bin xng)(bin xng)与应变与应变1.1.正应变正应变(yngbin)(yngbin)：（当长度无限小时，单位（当长度无限小时，单位长度的变形）长度的变形）sus lim0 k k点沿点沿ka ka 方向方向(fngxing)(fngxing)的的正应变正应变（过同一点不同方位的正应变一（过同一点不同方位的正应变一般不同）般不同）第21页/共30页第二十二页，共30页。2.2.切应变切应变(yngbin)(yngbin)：（用弧（用弧度表示）度表示）微体相邻棱边微体相邻棱边(ln bin)(ln bin)所夹直角的改变量，称为所夹直角的改变量，称为切应变。切应变。图图a a与

12、与b b所示两个矩形微体，所示两个矩形微体，虚线表示其变形，问：微体虚线表示其变形，问：微体A A点处的切应变分别为何值？点处的切应变分别为何值？AA (a) (b)第22页/共30页第二十三页，共30页。1.6 1.6 杆件变形杆件变形(bin xng)(bin xng)的基本形式的基本形式杆件变形的四种基本形式杆件变形的四种基本形式(xngsh)(xngsh)：1.1.轴向拉压轴向拉压2.2.剪切与挤压剪切与挤压3.3.扭转扭转4.4.弯曲弯曲第23页/共30页第二十四页，共30页。第24页/共30页第二十五页，共30页。第25页/共30页第二十六页，共30页。第26页/共30页第二十七页，共30页。mm第27页/共30页第二十八页，共30页。附附1 1：本课程：本课程(kchng)(kchng)的作用的作用1.本课程的内容可直接应用于工程设计与计本课程的内容可直接应用于工程设计与计算。算。2.材料力学是一门很重要的技术基础课，它材料力学是一门很重要的技术基础课，它与机械、土建与机械、土建(t jin)、航空、交通水利等、航空、交通水利等工程密切相关，他在基础课和专业课之间工程密切相关，他在基础课和专业课之间起着桥梁作用起着桥梁作用.是后续结构力学、弹是后续结构力学、弹性力学、钢筋混凝土等课程的理论性力学、钢筋混凝土等课程的理论基础；是考研的考试科目。基础；是考研的