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1、厦门大学机械考研厦门大学机械考研823823工程力学工程力学课件课件2学习方法及注意事项了解学习内容与要点，注重基本概念及时消化课堂教学内容习题练习Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.工程结构或机械结构实例：9Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011
2、Aspose Pty Ltd.材料力学的任务对构件在荷载作用下正常工作的要求. 具有足够的强度规定荷载作用下不应破坏。FFaFF钢 筋b10Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.材料力学的任务强度问题：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 40人死亡；人死亡； 14 14人受伤；人受伤；11Evaluation only.Created with Aspose.S
3、lides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.材料力学的任务对构件在荷载作用下正常工作的要求. 具有足够的刚度荷载作用下的弹性变形不超过工程允许范围。荷载未作用时荷载去除后荷载作用下F12Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.材料力学的任务刚度问题：13Evaluation only.Created
4、with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.材料力学的任务对构件在荷载作用下正常工作的要求. 满足稳定性要求荷载作用下杆件能保持原有形态的平衡。14Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.材料力学的任务稳定性问题：15Evaluation only.Created with
5、Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 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。材料力学包含的两个方面理论分析实验研究测定材料的力学性能；解决某些不能全靠理论分析的问题16Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.对可变形固体的基本
6、假设：1-3 变形固体的基本假设. 连续性假设物质不留空隙地充满了整个固体。（可用微积分数学工具，力学量是坐标连续函数。 ） . 均匀性假设固体内各点处材料的力学性能相同。（晶粒在统计意义上是平均的）。 . 各向同性假设固体内各点沿各方向的力学性质完全相同。（这样的材料称为各向同性材料；沿各方向的力学性质不同的材料称为各向异性材料。）17Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.小变形假设ABCF12 远小于构
7、件的最小尺寸，在研究构件的平衡和运动时按变形前的原始尺寸进行计算，以保证问题在几何上是线性的。这样，计算得到了很大的简化。材料的弹性与塑性弹性变形、塑性变形（残余变形、永久变形）18Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 外力按作用方式分：体积力： 重力、惯性力；表面力：水压力、面接触的力；1-3 外力、内力及应力19Evaluation only.Created with Aspose.Slides fo
8、r .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 外力按分布面积分：分布力：体积力、表面力；集中力：火车车轮对钢轨、支座等。1-3 外力、内力及应力20Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 外力按随时间变化分：静载荷：自重，变化相对较慢；动载荷：交变载荷、冲击；1-3 外力、内力及应力21Evaluation onl
9、y.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.内力：受外力作用引起的相互作用；材料力学中的内力：物体内部各部分之间因外力而引起的附加相互作用力，即“附加内力”； 内力随外力的增加而加大，随外力的撤除而消失。1-3 外力、内力及应力22Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose
10、Pty Ltd.主矢主矩xyzFNTFsyFszMyMz内力：轴向分量:力：轴力 FN力矩：扭矩T横向分量:力：剪力 Fsy、FSZ 力矩：弯矩 My、Mz1-3 外力、内力及应力23Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.241-3 外力、内力及应力截面法截开代替 平衡例1-1（参见P8）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Clie
11、nt Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.25应力内力的集度，总应力，正应力，剪应力符号与单位:、Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1-3 外力、内力及应力应力：内力系在某点的内力集度，反映内力系在该点的强弱。总应力，正应力，剪应力符号与单位：、应力单位：牛/米2（N/m2），称为帕斯卡或简称帕（Pa）。通常使用的是兆帕，即MPa（ 1M
12、Pa=106Pa)26Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.271-5 位移、变形及应变的概念位移位移：变形后物体上的点、线、面的空间位置改 变量。线位移与角位移Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.28变形和应变绝对线
13、变形、相对（平均）线变形、线应变角应变变形：构件受力后形状和尺寸的改变小变形假设Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.杆件纵向尺寸（长度）远比横向尺寸大得多的构件。直杆轴线为直线的杆曲杆轴线为曲线的杆等截面直杆横截面的形状和大小不变的直杆1-6 构件的分类 杆的基本变形构件的分类：杆件、板壳*、块体*29Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET
14、3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.板和壳：构件一个方向的尺寸（厚度）远小于其它两个方向的尺寸。块件：三个方向（长、宽、高）的尺寸相差不多的构件 1-6 构件的分类 杆的基本变形30Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.杆件：直杆：折杆：曲杆：等截面直杆、变截面直杆等截面折杆、变截面折杆*等截面曲杆、变截面曲杆*1-6
15、构件的分类 杆的基本变形31Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.321-6 构件的分类 杆的基本变形拉伸或压缩剪切扭转弯曲杆的基本变形Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.33第二章拉伸与压缩拉伸与压缩 2-1 轴向拉
16、伸与压缩的概念及实例受力特点: 变形特点: 外力作用线与杆的轴线重合 杆沿轴线方向产生伸长或缩短变形 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.342-2轴力和轴力图拉（压）杆横截面上的内力：轴力 轴力图例2-1 （参见P20）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004
17、-2011 Aspose Pty Ltd.352-3截面上的应力（一）横截面上的应力根据变形现象分析内力的分布规律 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.36变形现象： 横线ab、cd分别平移到新ab、cd，且保持为垂直于杆轴线的直线。由此可作出一个重要假设平面假设进一步可推断内力在横截面上均匀分布，所以Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET
18、3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.37例2-2 （参见P23）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.38（二）斜截面上的应力总应力P=N/A A=A/cosP=N/A=cos =Pcos=(1+cos2)/2 =Psin=sin2/2 Evaluation only.Created with Aspose.Slides
19、 for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.392-4 材料拉伸时的力学性质 研究材料力学性能最常用和最基本的实验：常温静载条件的拉伸实验和压缩实验。（一）试件标准拉伸试件：10倍或5倍试件（圆形截面） 矩形截面：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.40（二）低碳钢拉伸时的力学性能拉伸图与应力-应变图1、拉
20、伸实验的四个阶段（1）弹性阶段ob弹性极限e；比例极限p(200MPa)弹性模量E=tg=/（200GPa）（2）屈服阶段bc屈服极限s。（240MPa）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.41（二）低碳钢在拉伸时的力学性能1、拉伸实验的四个阶段（3）强化阶段cd强度极限b（4）颈缩阶段de2、延伸率和截面收缩率延伸率或伸长率：截面收缩率：Evaluation only.Created with Aspo
21、se.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.42（二）低碳钢在拉伸时的力学性能材料塑性指标，塑性材料脆性材料（三）卸载定律及冷作硬化Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.43（四）其他材料拉伸时的力学性能名义屈服极限0.2部分塑性材料拉伸时的力学性能比较Evaluation only.Cre
22、ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.44铸铁拉伸时的力学性能割线弹性模量特点：拉伸强度低（100200MPa)；无明显线性关系（五）应力-应变曲线的简化（略）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.45（五）材料压缩时的力学性能特点：屈服前与拉伸基本一致，无
23、强度极限低碳钢等塑性材料Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.46铸铁及其他脆性材料特点：抗压强度大大高于抗拉强度（六）两类材料的力学性能的比较1、变形与强度脆性材料宜作承压构件。2、抗冲击性能3、对应力集中的敏感性 塑性材料抗冲击性能好。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyri
24、ght 2004-2011 Aspose Pty Ltd.472-6拉（压）杆的强度条件极限应力0、安全系数、许用应力（一）安全系数和许用应力 许用应力塑性材料脆性材料Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.48最大工作应力不得超过材料的许用应力即：max三类强度计算问题 ：强度校核截面设计确定许可载荷（二）强度条件Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.49作业：（思考题不需书面完成、上交，但需准备课堂提问）思考题：1-8，1-11，2-4，2-5，2-6，2-7习题：1-4，1-7，2-1（a、d、f），2-2Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
