材料力学第一章_绪论

1、材 料 力 学 主讲教师：赵元勤第第 1 1 章章 绪绪 论论1-11-1 材料力学的内容与任务材料力学的内容与任务理论力学理论力学材料力学材料力学力力刚体刚体外效应外效应（平衡、运动规律）（平衡、运动规律）力力变形体变形体内效应内效应（变形、破坏规律）（变形、破坏规律）通过实验掌握不同材料的力学性质通过实验掌握不同材料的力学性质通过理论研究，认识构件受力后引起破坏的机理通过理论研究，认识构件受力后引起破坏的机理 1-21-2 材料力学与工程应用材料力学与工程应用材料力学的内容与任务材料力学的内容与任务研究构件的强度、刚度、稳定性研究构件的强度、刚度、稳定性解决安全与经济的矛盾解决安全与经济的

2、矛盾解决问题的方法解决问题的方法： 理论分析理论分析+ +实验研究实验研究+ +工程实际检验工程实际检验 在外力作用下会发生变形的固体称之为变形固体在外力作用下会发生变形的固体称之为变形固体 固体的变形有两类：固体的变形有两类：弹性变形和塑性变形弹性变形和塑性变形1 1）弹性变形：）弹性变形： 卸载时能够消失或恢复的变形卸载时能够消失或恢复的变形; ;2 2）塑性变形：）塑性变形： 卸载时不能消失或恢复的变形。卸载时不能消失或恢复的变形。 变形固体的基本假设变形固体的基本假设：连续均匀、各向同性连续均匀、各向同性1-2 1-2 两类变形和基本假设两类变形和基本假设 小变形的概念：小变形的概念：

3、变形与构件的尺寸相比非常微小变形与构件的尺寸相比非常微小lPP1-3 变形和位移变形和位移构件各部分位置的改变。构件各部分位置的改变。AA线位移：线位移：点的新旧坐标差；点的新旧坐标差；角位移：角位移：直线或平面旋转的角度。直线或平面旋转的角度。线变形：线变形：线段线段 dx 的长度改变的长度改变 du，表示绝对伸长或缩短。表示绝对伸长或缩短。dxdu表示相对伸长或缩短。表示相对伸长或缩短。dxu+duu90dxdy位移：位移：A A AAAA 作用在构件上的所有载荷和支座反力统称为外力。作用在构件上的所有载荷和支座反力统称为外力。 外力按形式可以分为：外力按形式可以分为：集中力集中力和和分布

4、力分布力 外力按性质可以分为：外力按性质可以分为： 静载荷静载荷：载荷由零缓慢增加，到达某值后保持不变载荷由零缓慢增加，到达某值后保持不变 动载荷动载荷：引起构件加速度的突加载荷或冲击载荷引起构件加速度的突加载荷或冲击载荷 交变载荷交变载荷：随时间作周期变化的载荷随时间作周期变化的载荷1-4 1-4 外力、内力和应力的概念外力、内力和应力的概念 内力内力：在外力作用下，构件内部各质点的相应位置在外力作用下，构件内部各质点的相应位置 发生变化，从而引起的各质点间相互作用力的改变发生变化，从而引起的各质点间相互作用力的改变 量，又称量，又称“附加内力附加内力”。 内力随外力的增加而增加，直至构件发

5、生破坏内力随外力的增加而增加，直至构件发生破坏 截面法截面法是确定内力的一种方法是确定内力的一种方法其步骤为：其步骤为：一截为二一截为二；去一留一去一留一； 相互作用代之内力相互作用代之内力；FF 内力在截面上是连续分布的，截面法只能确定截面内力在截面上是连续分布的，截面法只能确定截面 上分布内力的合力（或合力偶矩）上分布内力的合力（或合力偶矩）根据平衡求解内力根据平衡求解内力。FFFN一截为二一截为二去一留一，相互作去一留一，相互作用代之内力。用代之内力。根据平衡求解内力：根据平衡求解内力：例：已知例：已知F、a ，求，求I-I截面内力。截面内力。FaIIFQNMO考虑自重时内力如何？考虑自

6、重时内力如何？Fx 0 , N = FFx = 0 , Q = FFy = 0 , N = 0M0 = 0 , M = Fa 应力的概念应力的概念 ：内力在其面积上的分布密度。内力在其面积上的分布密度。 （内力是合力，分布在截面上）（内力是合力，分布在截面上）正应力（法向应力）正应力（法向应力）dNdAdFdNdQ切应力（剪应力）切应力（剪应力）dQdAp222p全应力全应力pdF dA)0(dA思考：某点的应力大小与什么有关？思考：某点的应力大小与什么有关？ 一、轴向拉伸或压缩一、轴向拉伸或压缩 FF拉伸拉伸FF压缩压缩 二、剪切二、剪切FF三、扭转三、扭转mm 四、弯曲四、弯曲mm 杆件的复杂变形均可由这四种基本变形组合而成。杆件的复杂变形均可由这四种基本变形组合而成。1-6 1-6 杆件变形的基本形式杆件变形的基本形式拉伸与压缩拉伸与压缩FF扭转扭转弯曲弯曲MM剪切剪切FFT T小 结 变形固体的基本假设变形固体的基本假设：连续均匀、各向同性连续均匀、各向同性内力内力：在外力作用下，构件内部各质点的相在外力作用下