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1、Mechanics of Materials,材料力学,E-mail: ，QQ:563895726 Phone: 15231566566 一、作业：智能型远程作业系统，网上提交完成 二、答疑时间：地点待定，提前联系即可 三、考试：平时成绩30%，期末成绩70% 四、参考书：材料力学(刘鸿文，孙训方，范钦珊等) 五、总课时：72学时，其中理论课62学时，实验课10学时 六、待定：实验课安排：弯扭部分以后即可联系实验室宋晓胜老师做实验，到时由班长联系，约定时间。,10轻院土木材力,10轻院土木建力,作业网站的网址为： 210.31.197.1（内网） 60.2.249.168（外网）,智能型远程作
2、业提交系统介绍：,材料力学主要研究杆件的强度、刚度和稳定性等问题，以理论分析为基础，能够将工程实际问题提炼成力学问题（即力学建模），从而进行求解的能力以及实验技能，发挥其他课程不可替代的综合素质教育作用，为后续课程的学习打下坚实的基础。,材料力学研究什么？,物理 力学？,理论力学,材料力学,研究物体机械运动一般规律的科学刚体,研究构件承载能力的一门科学变形固体,Chapter1 Preface,第一章 绪 论,刘鸿文 浙江大学教授。长期从事固体力学教学工作。曾任教育部教材编审委员会委员，国家教委（教育部）工科力学课程教学指导委员会主任委员兼材料力学课程教学指导组组长。著作有:材料力学,高等材料
3、力学,板壳理论,材料力学教程,材料力学实验,简明材料力学等.,材料力学第二版于1987年被评为全国高等学校优秀教材获国优奖.材料力学第三版于1997年获国家级教学成果一等奖，并获国家科技进步二等奖.,第一章 绪 论 (Preface),1-1 材料力学的任务及研究对象(The tasks and research objects of mechanics of materials),1-2 变形固体的基本假设(The basic assumptions of deformable body ),1-3 力、应力、应变和位移的基本概念( Basic concepts of force、stres
4、s、 strain and displacement),1-4 杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation),引言(Introduction),20世纪以前,在力学知识的积累、应用和完善的基础上,逐渐形成和发展起来的蒸汽机、内燃机、铁路、桥梁、舰船、兵器等大型工业推动了近代科学技术和社会的进步.,引 言,17世纪前后,19世纪初,扑翼飞机,巨大双翼飞机,滑翔机,飞艇,我国祖先的功绩,塔高65.86米，距今已有近前年历史，虽然历经近前年的风雨侵蚀和多次地震、炮击的重创，至今仍巍然耸.用现代力学的观点看，构件的受力特性都较好。,山西应县佛宫寺,20世纪产生的
5、、诸多高新技术，如高层建筑、大跨度悬索桥、海洋平台、精密仪器、机器人、高速列车以及大型水利工程等许多重要工程更是在力学指导下得以实现，并不断发展完善的。,高层建筑,高层建筑,高层建筑,海洋石油钻井平台,车辆与机械,车辆与机械,车辆与机械,桥 梁,美国金门大桥 （悬索桥，1280米）,道路与造桥,澳 门 桥,我国著名桥梁,南京长江大桥,上海南浦大桥,大型水利工程设施, 材料力学在现代的发展,19世纪中叶，铁路桥梁工程的发展，大大推动了材料力学的发展；,当时，材料力学的主要研究对象为钢材；,20世纪，各种新型材料(复合材料、高分子材料等)广泛应用，实验水平、计算方法不断提高；,材料力学所涉及的领域
6、更加广阔，它仍在发展。,大量中、外力学专家为力学的发展 作出了突出的贡献，这里只简单介绍部 分力学专家.,达芬奇说：“力学是数学的乐园，因为我们在这里获得了数学的果实.”,达芬奇,伽利略,伽利略创建了材料力学,1-1 材料力学的任务及研究对象 The tasks and research objects of mechanics of materials,一、任务 (task),材料力学是研究构件承载能力的一门学科。,承载能力(carrying capacity ),强度（strength),刚度（stiffness),稳定性（stability),1.强度（strength),构件抵抗破坏的
7、能力,Tacoma 海峡新桥,Tacoma 海峡大桥 ( 美国Tacoma市 ),强度问题：,垮塌后的彩虹桥,1999年1月4日，我国重庆市綦江县彩虹桥发生垮塌，造成： 40人死亡； 14人受伤； 直接经济损失631万元。,强度问题,1998 年9月10日19时38分，从上海飞往北京的MU586航班,前起落架锁 连杆安装螺 栓(销子)意 外断裂。,强度问题,3.稳定性（stability):,构件保持原有平衡状态的能力,高压电线塔,毁坏的高压电线塔,在满足上述强度、刚度和稳定性要求的同时，须尽可能合理选用材料和降低材料消耗量，以节约投资。,二、研究对象(research objects),1.
8、构件(element)： 工程结构或机械的各组成部分的统称,2.构件的分类 (classification of elements),(bar),材料力学以“梁、杆”为主要研究对象（the main research objective in mechanics of materials include axially-loaded bars, shafts, beams, and columns),工程中多为梁、杆结构,1-2 变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body ),一、连续性假设 (continuity assumptio
9、n),物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。,二、均匀性假设（homogenization assumption),物体内，各处的力学性质完全相同。,三、各向同性假设（isotropy assumption),组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。,四、小变形假设（neglecting deformation assumption),材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸 相比甚小，故对构件进行受力分析时可忽略其变形。,一、外力（external force),1. 按作用方式分,体积力 （body force),表面力 (surface force ),集中力(concentr
10、ated force),分布力(distributed force),2. 按随时间变化分,静载荷（static load),动载荷(dynamic load),交变载荷（alternate load),冲击载荷（impact load),1-3 力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force, stress, strain, and displacement),1.定义： 指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间相互作用力（附加内力）。,二、内力（internal force),2. 内力的求法 截面法 (method of sections ),步骤 (
11、procedures for analysis), 截开 在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件一分为二.,m,m,代替任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截 面上相应的内力（力或力偶）代替.,平衡,对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力对所留部分而言是外力）.,m,m,三、应力（Stress) *,1.定义 (Definition)：由外力引起的内力的集度,2. 应力(Stress),平均应力,全应力（总应力）,全应力分解为,四 、变形和位移（deformation and displacement),1.变形（deforma
12、tion）,在外力作用下物体形状和尺寸发生改变,2.位移（ displacement）,变形前后物体内一点位置的变化,3.应变 （strain) *,度量构件一点处的变形程度,平均线应变 （mean normal strain),角应变 （shearing strain),线应变 (normal strain),C,O,D,C,D,轴向拉伸 (axial tension ),(b) 轴向压缩(axial compression),1.轴向拉伸和压缩(axial tension and compression),1-4 杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation),2.剪切(shear),3.扭转(torsion),4.弯曲 (bending),材料力学是一门很重要的技术基础课，它与机械、土建、航 空、交通水利等工程密切相关，他在基础课和专业课之间起着桥 梁作用.,必须要学好材料力学 (We must study Mechanics of Materials hard),入门,第一章结束,
