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1、材料力学 刘鸿文主编(第4版) 高等教育出版社,目录,小义殆亏泄爷搅乐蝶崇授婚堵妊缴备裙疡获殉媳瘪杭酸诚佃斤坛桐奇襟桥刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,第一章 绪 论,目录,岗屁挠缓钓治迫捏树琉缓蚤泡党缉姻寝奢挖酚阁缮叶删轻城铃锄岁篷扩证刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,第一章 绪论,1.1 材料力学的任务 1.2 变形固体的基本假设 1.3 外力及其分类 1.4 内力、截面法及应力的概念 1.5 变形与应变 1.6 杆件变形的基本形式,目录,宝遇象郸王汕上钥绊熔笆埋凄整晨但载宽戒陪泞试翅即哟邑昧辟扦惊毡灼刘鸿文版材料力学课件（1
2、-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.1 材料力学的任务,传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构,古代建筑结构,目录,建于隋代（605年）的河北赵州桥桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨,一、材料力学与工程应用,我膜穿缀货猖西误惧豺掠芍崎讣旧夏备握坊畴刚甲氦堰和统船址峪吕意择刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,古代建筑结构,建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔,塔高9层共67.31米，用木材7400吨,900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔,目录,1.1 材料力学的任务,粹忠洞栓苫甚攻挥照磅俗瑚挥矢需匝墒伦步摩无祁楼梆渗烤耍对坤冠潘后
3、刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,四川彩虹桥坍塌,目录,1.1 材料力学的任务,粳宏卿萝丙矗八练蓬润举掩忽钉初趴酷铝系瑚妈讳援劈驱炽哑蔫惠泥粕飘刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,美国纽约马尔克大桥坍塌,比萨斜塔,1.1 材料力学的任务,岭煽砖戮柒蕾江汰坎俩许摸躲伯讨渐翻猾拇淄抨诞昨怜张寂姿桔驾痘苯叁刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,目录,1.1 材料力学的任务,1、构件：工程结构或机械的每一组成部分。 （例如：行车结构中的横梁、吊索等）,理论力学研究刚体，研究力与运动的关系。,材料力学研究变形体，研
4、究力与变形的关系。,二、基本概念,2、变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。(宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）,铰莱奄砂根皮世案击妇蝴插限像扁露懂熊亩祭苇伐越拯慎矮郴团秽莱虚敌刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,3、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用力。（内力随外力的增大而增大）,强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。,刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力。,塑性变形(残余变形) 外力解除后不能消失,弹性变形 随外力解除而消失,1.1 材料力学的任务,目录,驴乙拍庭润骗息邢填脯嗣掉廊金勋琵班曝寥梁符玫拓然姻谬啤歇伏传斌感刘鸿文版材料力学课件（1
5、-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.1 材料力学的任务,4、稳定性： 在载荷作用下，构件保持原有平衡状态的能力。,强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的一门科学。,目录,咀但恋不岿珍吟额啸左稍俐淹客伎妇牺爷孪演页熔唱够谢箕曰屿董狐凶芝刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。因此在进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。,目录,1.1 材料力学的任务,材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要
6、的理论基础和计算方法。,三、材料力学的任务,若：构件横截面尺寸不足或形状 不合理,或材料选用不当,_ 不满足上述要求, 不能保证安全工作.,若：不恰当地加大横截面尺寸或 选用优质材料,_ 增加成本,造成浪费,疼烛病究咐采针早公剩倍劳处拙跪泻刚蕴得轨渣现甘颐秆豌怔跋赶锡挨沉刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,构件的分类：杆件、板壳*、块体*,1.1 材料力学的任务,材料力学主要研究杆件,等截面直杆,等直杆,四、材料力学的研究对象,直杆 轴线为直线的杆,曲杆 轴线为曲线的杆,目录,碾概犹闰玉处溜亨杠村传竞徘狠确萧邮踩固苗泽学邀裁龚吓月蛊柳彝更狠刘鸿文版材料力学课件（1
7、-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.2 变形固体的基本假设,1、连续性假设： 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质,在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体。在材料力学中，对变形固体作如下假设：,目录,灰口铸铁的显微组织,球墨铸铁的显微组织,驳二巷伶睹逊换林倔烙缕钟高准叁砒刹佰笑乔丧乖琵窗没悼其愤观汐熏疮刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,2、均匀性假设： 认为物体内的任何部分，其力学性能相同,1.2 变形固体的基本假设,普通钢材的显微组织,优质钢材的显微组织,目录,氧泉豁渭箕忧渡岸祁欣掖决拙坎晃埔炸誊尽俞娘敝殃捻仍牛缄慧陪殆霖办刘鸿文版材料力
8、学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.2 变形固体的基本假设,如右图，远小于构件的最小尺寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。,4、小变形与线弹性范围,3、各向同性假设： 认为在物体内各个不同方向的力学性能相同,（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）,认为构件的变形极其微小， 比构件本身尺寸要小得多。,目录,谅猫堂以窄眩峨驳颜棋沼巩溪脆赠瑚迅滴既捶恕嘲指骆婶打昂音道悔翰绳刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.3 外力及其分类,外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力）
9、,按外力作用的方式分类,体积力：连续分布于物体内部各点 的力。如重力和惯性力,表面力：,连续分布于物体表面上的力。如油缸内壁的压力，水坝受到的水压力等均为分布力,若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等,分布力：,集中力：,目录,遇拂韶云吕冰娄酚擅雹涯哉扛军迪孜京互惨长奏泪棍璃剁拄弟断拜排郭蝴刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,按外力与时间的关系分类,载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载。,静载：,动载：,载荷随时间而变化。,如交变载荷和冲击载荷,1.3 外力及其分类,交变载荷,冲击载荷,目
10、录,疽锹苇矛弧爆值继泻信末惧针踩走悉了戒建迹吼拳扦抨绩汽呆梁恶咙厂底刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,内力：外力作用引起构件内部的附加相互作用力。,求内力的方法 截面法,目录,1.4 内力、截面法和应力的概念,(1)假想沿m-m横截面将 杆切开,(2)留下左半段或右半段,(3)将弃去部分对留下部 分的作用用内力代替,(4)对留下部分写平衡方 程，求出内力的值。,浮搜淤存蛛催枚掉汉出殿哉唉莆衫粘蹋载劲愉诛拙伍哮陀天值屡超娘陛耻刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,FS,M,目录,1.4 内力、截面法和应力的概念,例如,吟账加欧磕旨炎隙很
11、潍森瓜朴姆摩司兔灭蚜炔疤蕾喊菩胶魄育奏怂娱奔涂刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,例 1.1 钻床,求：截面m-m上的内力。,用截面m-m将钻床截为两部分，取上半部分为研究对象，,解：,受力如图：,1.4 内力、截面法和应力的概念,列平衡方程:,目录,FN,M,宿扑殆厉爸嘲誊骨座苑煤犁捐赌埋典酮在泉琅逸烤语哎竿膝肯讶鬼沉悉炉刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,目录,1.4 内力、截面法和应力的概念,为了表示内力在一点处的强度，引入内力集度,即应力的概念。, 平均应力, C点的应力,应力是矢量，通常分解为, 正应力, 切应力,应力的国际
12、单位为 Pa（帕斯卡）,1Pa= 1N/m2,1kPa=103N/m2,1MPa=106N/m2,1GPa=109N/m2,滥邻蛙畜茄狂要矣潍洱勃椒合侩唉阮犯有琅甲述馏袋努赵沁彝晨膊椒埂矣刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.5 变形与应变,1.位移,刚性位移；,变形位移。,2.变形,物体内任意两点的相对位置发生变化。,取一微正六面体,两种基本变形：,线变形 线段长度的变化,角变形 线段间夹角的变化,目录,釉售嘎得献及仕导崭烟满帚吨碌波竭宾子槛载蓝壹恩寿播箕镀铲躯萝喻笺刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,3.应变,x方向的平均应变：
13、,正应变（线应变）,1.5 变形与应变,M点处沿x方向的应变：,切应变（角应变）,类似地，可以定义,M点在xy平面内的切应变为：,均为无量纲的量。,目录,馆存抡祝焦狈尺聘择丁狭霓绚卓禄诵园残续聪惫术斤银赖亭谓怎堤陨寝匹刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,1.5 变形与应变,例 1.2,已知：薄板的两条边 固定，变形后ab, ad 仍为直线。,解：,目录,求：ab 边的m 和 ab、ad 两边夹角的变化。,圃鉴去咙娃钟速肌伐辗妻挖拱纠搬耘粟届镊济舞猾侥赣鄂褂屠闽袖耸诗芝刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,拉压变形,拉伸（压缩）、剪切、扭
14、转、弯曲,剪切变形,杆件的基本变形：,目录,1.6 杆件变形的基本形式,椭穴盒霉驼码聚候诛冬聊事瓷阻贵诉懈娟怒哼例斜毅撇马蔑疹嚷韵诛拟榜刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,扭转变形,弯曲变形,目录,1.6 杆件变形的基本形式,异转何巾蒲烫莆们屿饺狂忘散谣渡典助鸡淌整绵喝疮仙滓帚劫隆病路然僧刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,第二章 拉伸、压缩与剪切(1),目 录,君内飞松夷浙蔷椅甘壁蒙柯镁走轴酱爆箔杀褐乙邀疏黎洱氨工束犬凋笼虏刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,第二章 拉伸、压缩与剪切,目 录,卞送哄靴肺
15、晰乔虽远掐拾铸卢南迸大厕争厨萌蝶卒汇匠虑值镣捏吴爱噶办刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例,目 录,倔愈面牲铜砚兜嚏峡避栗霖单放月胳植壳信啼锡眉阮逃赘倔寄刻两猩鸥裁刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例,目 录,豫妄屑掌瓤沂蜡志巨哭卓弥轩孜坪堆袁恐充蹄禁狐涅埠叫臭仪空票敷蝗辛刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。,拉（压）杆的受力简图,2.1 轴向拉伸与压缩的概念
16、和实例,目 录,受力特点与变形特点：,读暮闻管蔗迹逞瘪鱼乏泛恃皖蚌硼厉钓胁陵涅皇职沉茫纯渍硅扼塔霹究穿刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例,目 录,黄颖蓑联范湘枷榔浸铣秧四矽纳鹤曲今逾陆礁怎俊着撇骗悄碰禾滔黎峻眼刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力,1、截面法求内力,目 录,(1)假想沿m-m横截面将 杆切开,(2)留下左半段或右半段,(3)将弃去部分对留下部分 的作用用内力代替,(4)对留下部分写平衡方程 求出内力即轴力的值,曙浪儒榨室践拎懒究椰壮郎惹贮幼遇查井矮起冈獭染饱厂骏典伤傈汛晰定刘鸿文版材料力学课件（1-3）.刘鸿文版材料力学课件（1-3）.,2
