《材料力学第一章绪论(25)(同济大学陈洁)要点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料力学第一章绪论(25)(同济大学陈洁)要点（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、材料力学同济丈号就空麻天易力号号施及做力号数号部21材料力学课程的任务2变形固体的物性假设小变形前提3内力和应力4应变 5工程构件的分类圣维南原理6杆件基本变形11材料力学课程的任务 课程性质本课程是工科大学重要的承先启后的技术基础课可直接应用于道路、桥梁、建筑、航空航天以及工程机械设计在基础课与专业课之间起桥梁作用，为学习后续课程（如：结 构力学、弹性力学、机械原理等）打下基础本课程的研究方法为今后的学习工作有帮助课程特点特点：“三多”概念多、公式多、计算多 应注意在学习过程中及时归纳总结课程要求上课适当作一些笔记，特别是一些补充例题及其解题思路及方法平时注意观察，对一般机械结构有初步了解学
2、会处理力学问题的一般方法由实际问题抽象出力学模型，对力学模型进行分析，运用有关定理解决问题4本课程具体的研究内余与任务一、研究内容与研究对象工程实际中，结构物或机械一般由各种零件（称为 工程构件member）组成。当结构物或机械工作时，这 些构件就会承受一定的载荷（load）即力的作用外效应一一使物体的动态发生改变力产生的效应（即力使物体的位置、速度、加速度变化 内效应-使物体的形态发生改变（即力使物体的形状、附大小改强理论力学研究力产生的外效应，研究力与机械运动之间的普遍规律 研究对象抽象为刚体材料力学研究力产生的内效应，研究力与物体的变形及破坏规律 研究对象抽象为可变形固体二、课程任务结构
3、物或机械要正常工作，要求组成它们的构件有足够的承担载荷的能力承载能力6衡量构件承载能力的三个主指标:（1）构件必须具有足够的强度（strenth）：构件在外力作用下具有足够的抵抗破坏的能力。（2）构件必须具有足够的刚度（rigidity）：构件在外力作用下具有足够的抵抗变形的能力。（3）构件必须具有足够稳定性（stability）构件必须具有足够的保持原有平衡状态的能力构件的强度、刚度和稳定性与构件的材料、截面形状与 尺寸、成本有关。本课程的任务：材料力学就是通过对构件承载能力的研究，找到构件的截面 尺寸、截面形状及所用材料的力学性质与所受载荷之间的内在关 系，从而在既安全可靠又经济节省的前提
4、下，为构件选择适当的 材料和合理的截面尺寸、截面形状。（既安全又经济地设计构件）课程的研究方法理论分析和实验手段相结合 一些理论以实验结果得出的某些假设为前提 材料的力学性质（材料在外力作用下的变形规律）需要通过试验获得9 12变形固体的物性假设小变形前提一、变形固体:在外力作用下可发生变形的固体。二、变形E3体的基本假设:1、连续性假设：认为变形固体整个体积内都被物质连续10地充满，没有空隙和裂缝。2、均匀性假设：认为变形固体整个体积内各点处的力学 性质相同。3、各向同性假设：认为变形固体沿各个方向的力学性质 相同（不适合所有的材料）。假设2和3表示材料的力学性能与坐标、方向无关9三、研究材
5、料力学的前提条件一小变形假设。材料力学研究的变形通常局限于小变形范小变形前提小变形：指构件在外力作用下发生的变形量远小于构件的尺寸小变形前提条件的作用1、小变形前提保证构件处于纯弹性变形范围弹性变形一卸载后能自动恢复的变形塑性变形一卸载后不能恢复的变形绝大多数工程材料的弹性变形都是小变形。2、小变形前提允许以变形前的受力分析代替变形后的受力分析因构件在外力作用下发生的变形与原尺寸相比非常小， 在计算构件所受的力时，可按构件原始尺寸计算。求百V/、取/时，仍可 按构件原始尺寸计算。113、小变形前提保证叠加法成立叠加法指构件在多个载荷作用下产生的变形可以看作为各个载荷单独作用产生的变形之代数和叠
6、加法是材料力学中常用的方法O1213内力和应力一、内力与截面法:1、内力的定义：在外力作用下，构件内部各部分之间因相对位置改变而引起的附加的相互作用力附加内力。2、内力的特点；连续分布于截面上各处；随外力的变化而变化。3、截面法：用以显示和求解内力的方法，其步骤为:截开：在待求内力的截面处假想地将构件截分为两部分，取其中一部分为研究对象一脱离体;代替：用内力代替弃去部分对脱离体的作用； 通常为分布内力系平衡：对脱离体列出平衡方程。13分布内力可以简化为主矢和主矩，用以和M表示。工程计算中 有意义的是内力的主矢和主矩在确定坐标系上的分量内力分量Fn轴力&，PSz剪力Mx扭矩叫、Mz弯矩14二、应
7、力比较、力图杆两杆 两杆的材料、长度均相同。 所受的内力相同，为Fn 显然粗杆更为安全。构杆的强度与内力在截面上的分布和在某点处的聚集程应力的概念:度有关。 应力定义：截面上一点处内力的聚集程度是反映一点处内力的强弱程度的基本量15应力：一点处内力的聚集程度/A面积上的内力合力APAP = A/V + AT截面；亍戳面。一点的全应力：AP dPp = lim=o dA垂直于截面的应力分量正应力v A7V dNb = lim= 丁 dT t = lim=刖-o AA dA/A dA切于截面的应力分量切应力P，b三者之间的关系：p2 =b2 +T2161817应力的单位：牛顿/米2（%/加2）,或
8、帕（pa）.1 Mpa = 106 Pa , 1 GPa （吉帕）=109 Pao 14 应 变（衡量变形程度的基本量）一、正应变（线应变）定义Aw = limAv0Awa棱边版的平均正应变A点沿棱边痴方向的正应变正应变特点1、正应变是无量纲量2、过同一点不同方位的正应变一般不同二、切应变定义微体相邻棱边所夹直角的 改变量/,称为切应变切应变量纲与单位切应变为无量纲量切应变单位为弧度（rad）19三、应力应变之间的相互关系一点的应力与一点的应变之间存在对应的关系实验结果表明：在弹性范围内加载，正应力与 正应变存在线性关系： b = Ec 虎克定律E称为材料的弹性模量或杨氏模量钢的弹性模量：E
9、=200 GPa铜的弹性模量：E = 121） GPa实验结果表明：在弹性范围内加载，切应力与切应变存在线性关系：T=Gy剪切虎克定律G称为材料的切变模量，也称剪切弹性模量1，i1 - - 4 -单向正应力作用下的变形切应力作用下的变形 20钢的切变模量： ffi,(bar)他群弹地体称逆模弹描体称为壳Shell。体：空间三个方向且有相同量级的尺度，这种弹性体称为体body。21杆的两个几何要素横截面：垂直于杆长度方向的截面。轴线：各横截面中点的连线。材料力学最主要的研究对象是等直杆外力的等效圣维南原理:作用于杆上的外力可以用其 等效力系代替，但替换后外力作 用点附近的应力分布将产生显著 影响，且分布复杂，其影响范围 不超过杆件的横向尺寸。外力对内力的影响区域标2325
