材料力學第一章緒論

1、Mechanics of Materials 科技大廈科技大廈208208010-64443037010-64443037wanghq_wanghq_1380102383013801023830診斷及自愈工程研究中心（診斷及自愈工程研究中心（DSEDSE）機械基礎(chǔ)系力學教研室機械基礎(chǔ)系力學教研室王華慶王華慶 數(shù)學數(shù)學物理學物理學理論力學理論力學其他其他入門入門材料力學材料力學建筑材料建筑材料建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)力學結(jié)構(gòu)力學彈性力學彈性力學機械零件機械零件機械原理機械原理其他其他教學要求等事宜教學要求等事宜n n n n n n n Mechanics of Materials 2020世紀以前

2、世紀以前, ,在力學知識的積累、在力學知識的積累、應用和完善的基礎(chǔ)上，逐漸形成應用和完善的基礎(chǔ)上，逐漸形成和發(fā)展起來的蒸汽機、內(nèi)燃機、和發(fā)展起來的蒸汽機、內(nèi)燃機、鐵路、橋梁、艦船、兵器等大型鐵路、橋梁、艦船、兵器等大型工業(yè)推動了近代科學技術(shù)和社會工業(yè)推動了近代科學技術(shù)和社會的進步。的進步。 十九世紀初 2020世紀，一些高科技及其世紀，一些高科技及其在各工業(yè)領(lǐng)域的應用與力在各工業(yè)領(lǐng)域的應用與力學的指導密不可分學的指導密不可分. .大型橋梁的強度大型橋梁的強度 剛度剛度 穩(wěn)定性問題穩(wěn)定性問題 H 大型水利工程設(shè)施大型水利工程設(shè)施大量中、外力學專家為力學大量中、外力學專家為力學的發(fā)展作出了突出的貢

3、獻的發(fā)展作出了突出的貢獻, ,這里這里只簡單介紹部分力學專家只簡單介紹部分力學專家. . 意大利文藝復興三杰之一意大利文藝復興三杰之一（達芬奇、拉（達芬奇、拉斐爾、米開朗基羅）斐爾、米開朗基羅），也是整個歐洲文藝也是整個歐洲文藝復興時期最完美的代表。復興時期最完美的代表。美術(shù)家、雕塑美術(shù)家、雕塑家、建筑家、工程師、科學家、科學巨匠、文藝家、建筑家、工程師、科學家、科學巨匠、文藝理論家、大哲學家、詩人、音樂家、和發(fā)明家理論家、大哲學家、詩人、音樂家、和發(fā)明家. .連通器原理、預示了物質(zhì)的原子原理、發(fā)現(xiàn)了血液的功能連通器原理、預示了物質(zhì)的原子原理、發(fā)現(xiàn)了血液的功能 、發(fā)、發(fā)明了簧輪槍、子母彈、三管

4、大炮、坦克車、浮動雪鞋、潛水服明了簧輪槍、子母彈、三管大炮、坦克車、浮動雪鞋、潛水服及潛水艇、雙層船殼戰(zhàn)艦、撲翼飛機和直升機。及潛水艇、雙層船殼戰(zhàn)艦、撲翼飛機和直升機。 科學巨匠科學巨匠 達達芬奇芬奇。古希臘西西里島的敘拉古國，阿基古希臘西西里島的敘拉古國，阿基米德（公元前米德（公元前287-212287-212年）年）杠桿定律、阿基米德定律、阿基米杠桿定律、阿基米德定律、阿基米德螺線、表示大數(shù)方法、設(shè)計了滑德螺線、表示大數(shù)方法、設(shè)計了滑輪多種機械、建立了輪多種機械、建立了“靜力學靜力學”，提出了重心等概念、微積分的鼻提出了重心等概念、微積分的鼻祖。祖。 。他的著作在他的著作在15441544

5、年翻譯成拉丁文后，年翻譯成拉丁文后，才鼓舞像伽利略這樣的科學家，沿才鼓舞像伽利略這樣的科學家，沿著他的方向進行新的探索！著他的方向進行新的探索！唯一一位與現(xiàn)代相通的古人！唯一一位與現(xiàn)代相通的古人！四年一度的菲爾茲獎四年一度的菲爾茲獎 獎章正面為獎章正面為其頭像。其頭像。阿基米德塑像阿基米德塑像現(xiàn)身科學，忠于祖國現(xiàn)身科學，忠于祖國 )前起落架鎖連桿安裝螺栓前起落架鎖連桿安裝螺栓( (銷子銷子) )發(fā)生斷裂。發(fā)生斷裂。一個方面的原因：一個方面的原因：材料強度問題材料強度問題3 3、2022-7-540走鋼絲的平衡穩(wěn)定性問題走鋼絲的平衡穩(wěn)定性問題3 3、明石海峽大橋（日本）主跨：1991米q大型橋梁

6、大型橋梁承力柱承力柱橋面橋面拉桿拉桿纜索纜索江陰長江大橋江陰長江大橋江陰長江大橋江陰長江大橋纜索纜索長度可調(diào)的拉桿長度可調(diào)的拉桿防撞護欄防撞護欄江陰長江大橋的江陰長江大橋的纜索纜索q大型橋梁大型橋梁q海洋石油鉆井平臺海洋石油鉆井平臺桿件(bar) ) mmmmmmmm mmmmmm例例 1 鉆床鉆床 書例書例(1. 1)已知已知：P。求求： 截面截面m-m上的內(nèi)力。上的內(nèi)力。解：解： 截面截面m-m將鉆床截為兩將鉆床截為兩部分，取上半部分為研究對象部分，取上半部分為研究對象受力如圖受力如圖0X0Q0YPN 0)(FOM0MPaPaM NQM AM AFp MAFAFpAddlimM 0 0p

7、M AFAFAddlimN N0 0 0dlimdTTAFFAA應力的單位：應力的單位：N/m2，Pa (帕斯卡)MPa ,GPaPa,10MPa16Pa10GPa19工程單位：工程單位：2kg/cm換算關(guān)系：換算關(guān)系：MPa10.kg/cm12 (preface)ssuABABsu (preface)sus 0 0 limdxdyssuABAB 切應變的單位為切應變的單位為弧度弧度應變和切應變均為應變和切應變均為無量綱無量綱的量的量例例 2 :已知已知：薄板的兩條邊：薄板的兩條邊固定，變形后固定，變形后ab, ad仍為直線。仍為直線。求求： ab邊的邊的m和和 ab, ad 兩邊夾角的變化兩邊夾角的變化。解：解：m250200adcba0.025ababba200025.061012