新编材料力学 第4版 课件 第一章绪论

1）教材及参考书：《新编材料力学》（第4版），张少实，机工社

外文参考书Mechanicsofmaterials(FerdinandP.Beer)《材料力学》（上、下第3版），刘鸿文，高教社

平时作业（150题左右）

成绩考核：作业10分

+上机10分

+期中考试25分+

期末考试55分

计算机辅助教学开卷考试2）教学安排：

讲课70学时1-18周

上机课16学时13-18周可能组织全校软件竞赛，获奖者有加分1）教材及参考书：第1章绪论中学和大学一年级已经学习了许多力学知识，尤其是已经学习了“理论力学”课程，为什么现在还要开设“材料力学”课程？宇宙、自然界和生命运动无不存在力学问题。工农业生产、科学技术、生命科学和人类的日常生活等各个领域，总伴随着力学知识。而我们已学得的力学知识，还远远不够，还远远不能解决这些问题。第1章绪论列举几个力学问题：1）地震问题1999年土耳其地震，震中附近有一条断层，地震波沿断层一侧传播的速度慢（亚音速）；而沿另一侧传播的速度相对较快（跨音速）。波动方程为双曲型方程，产生很大破坏能量的发泄，这一侧损失很大，引起专家关注。第1章绪论列举几个力学问题：2）台北101大楼（509米）由建筑师李祖原设计。是竹节式结构，在流体力学和佛学上都有讲究。但是大楼的整体晃动（振动）却是个大问题！楼顶部88楼-92楼间的中央悬挂一个660吨大中空金属球。有效降低振动40%。第1章绪论列举几个力学问题：3）飞机机动性的设计问题飞机的机翼是朝后边倾斜的，为了提高作战的机动性，NASA设计成朝前倾斜。但对其受力要求特别高，目前的材料还不能承受如此巨大的载荷。只有高强度的复合材料成熟后，此结构才会实现。4）微电子问题集成电路是多层结构，含有多个焊点。在制备过程中由于热循环中产生的热应力、装配应力、错配应力，可能会造成电路板失效。第1章绪论列举几个力学问题：5）奥运会奖牌问题第1章绪论奖牌由象征尊贵和美德的“金”、“玉”材质组合而成，使“金”、“玉”材料达到视觉上的完美结合。彰显了“玉”的高贵品质，喻示了中国传统文化中的“金玉良缘”，体现了中国人民对奥林匹克精神的礼赞和对运动员的至尊褒奖。是中华文明与奥林匹克精神在北京奥运会形象景观工程中的又一次“中西合璧”

。2008北京奥运会奖牌第1章绪论与金属材料不同，玉是较脆、抗冲击性能较差的材料，跌落、撞击容易碎裂。必须要解决跌落、撞击容易碎裂这个力学问题。2008北京奥运会奖牌第1章绪论列举几个力学问题：6）有趣的力学问题一个胖子过独木桥——过不去（桥被压坏）两个胖子过独木桥——能过去（桥不损坏）7）杂技、魔术表演中的力学知识当然，具备了材料力学知识，也不能完全解决上述问题。但是，理论力学和材料力学，却是后续力学知识的最最基础的知识。第1章绪论构件（element）——机械、工程结构等的零件、部件等的统称轴侧俯视1-1强度刚度稳定性第1章绪论1-1强度刚度稳定性构件（element）

构件工作时因承受一定的外力（包括载荷和约束力）而发生几何形状与尺寸的改变——变形。外力超过某一限度，构件将丧失承载能力而不能正常工作。第1章绪论1-1强度刚度稳定性构件丧失承载能力的形式：1）构件损坏如车床中的主轴、齿轮、传动轴等损坏轴侧俯视第1章绪论1-1强度刚度稳定性构件丧失承载能力的形式：1）构件损坏演示美国华盛顿州的塔科马大桥桥体扭振破坏的视频第1章绪论第1章绪论1-1强度刚度稳定性构件丧失承载能力的形式：1）构件损坏塔科马大桥造价800万美元，建成后只工作了短短的4个月时间，1940年11月7日桥体便垮塌了！第1章绪论2）构件变形过大1-1强度刚度稳定性构件丧失承载能力的形式：1）构件损坏轴侧俯视第1章绪论3）构件不能保持原有的平衡形态1-1强度刚度稳定性2）构件变形过大构件丧失承载能力的形式：1）构件损坏第1章绪论1-1强度刚度稳定性轴侧俯视

工程中有许多受压的杆件，如磨床工作原理动画中的活塞杆，磨削工作时就是一根受压的杆件。第1章绪论1-1强度刚度稳定性第1章绪论保证构件工作时不丧失承载能力，要求其应具有一定的

强度（Strength）——构件抵抗破坏的能力

刚度（Stiffness）——构件抵抗变形的能力

稳定性（Stability）——构件保持原有平衡形态的能力1-1强度刚度稳定性3）构件不能保持原有的平衡形态2）构件变形过大构件丧失承载能力的形式：1）构件损坏第1章绪论1-2变形固体及其基本假设

刚体

变形固体（deformablebody）

基本假设（basicassumptions）1)连续性假设（continuityassumption）2)均匀性假设（assumptionofhomogeneity）a)块体（

body）b)平板（plate）c)壳体（shell）d)杆件（bar）—直杆3)各向同性假设各向同性体（bodywithisotropy）

各向异性体（bodywithanisotropy）e)曲杆第1章绪论1-3外力及其分类

静载荷（staticload）与动载荷（dynamicload）

体积力（体力）与表面力（面力）面力体力

分布力与集中力第1章绪论1-4变形（deformation）与位移（displacement）第1章绪论1-4变形（