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1、,第 1 章 绪 论,材料力学,绪 论,第1章 绪 论,材料力学：研究物体受力后的内在表现， 即，变形规律和破坏特征。,一、材料力学的任务,二、变形固体的基本假设,三、外力及其分类,四、内力、截面法和应力的概念,绪 论,五、变形与应变,六、杆件的基本形式,21-2,1-1 材料力学的任务,一、研究对象：构件,绪 论,21-3,块,绪 论,材料力学以“梁、杆”为主要研究对象,工程中多为梁、杆结构,绪 论,21-5,绪 论,二、材料力学的任务：提高杆件的承载能力。,承载能力,强度：,刚度：,稳定性：,外载作用下，杆件抵抗破坏的能力；,外载作用下，杆件抵抗变形的能力；,外载作用下，杆件保持其原有平衡
2、状态的能力；,21-6,绪 论,1、强度：抗破坏能力;,21-8,绪 论,21-9,2、刚度：构件的抗变形能力。,绪 论,21-10,绪 论,21-11,构件保持原有平衡状态的能力,3 稳定性,绪 论,21-12,材料力学的根本任务,在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。,绪 论,即：最大限度的满足安全与经济的矛盾。,21-7,1-2 变形固体的基本假设,一、连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。 （可用微积分数学工具）,二、均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。,三、各向同性假设：组成物
3、体的材料沿各方向的力学性质完全 相同。,四、小变形假设：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。,绪 论,21-13,1-3 外力及其分类,一、外力：来自构件外部的力。,绪 论,1、按作用方式：表面力（分布于表面） 体积力（分布于物体内部各点）；,2、按随时间变化的情况：静载荷和动载荷；,静载荷：载荷缓慢地由0增加到某一定值，以后 即保持不变，或变动很小；,动载荷：载荷随时间而变化。,二、外力分类：,21-14,绪 论,14 内力、截面法和应力的概念,一、内力 指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成.,21-15,拉压
4、,*二、截面法,求内力的一般方法是截面法。,截面法的基本步骤：,代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截开面上相应的内力（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。, 截开：在所求内力的截面处，假想地将杆件一分为二。,例如： 截面法求A截面的内力FN。,21-16,1、应力的提出：,* 内力大小不能衡量构件强度的大小。,三、应力的概念,绪 论,强度：材料承受荷载的能力； 内力在截面分布集度。,两根杆件内力是否相同？ 抗破坏能力（强度）是否相同？, 应力,21-17,相同 不同,平均应力：,某点应力：（C点）,3、应力的表示：,2、应力的概念：单位横截面上的内力的分布集度；,绪 论,应力：截面上的一点所受的内力；,A范围内，单位面积上内力的平均集度，为平均应力；,21-18,应力分解为：,绪 论,4、应力单位：,21-19,为p在垂直于截面方向上的分量；,为p在截面方向上的分量；,绪 论,15 变形与应变,一、平均应变：单位长度的平均伸长或缩短；,二、线应变（应变）：,三、切应变（角应变）：,线应变 和切应变 是度量一点处变形程度的两个基本量。,21-20,组合受力（Combined Loading）,1-6 杆件变形的基本形式,绪 论,21-21,绪 论,作业：1-2,本章结束,
