材料力學講義四三

Chapter1Preface第一章緒論劉鴻文

浙江大學教授。長期從事固體力學教學工作。曾任教育部教材編審委員會委員，國家教委（教育部）工科力學課程教學指導委員會主任委員兼材料力學課程教學指導組組長。著作有:《材料力學》,《高等材料力學》,《板殼理論》,《材料力學教程》,《材料力學實驗》,《簡明材料力學》等.《材料力學》第二版于1987年被評為全國高等學校優(yōu)秀教材獲國優(yōu)獎.《材料力學》第三版于1997年獲國家級教學成果一等獎，并獲國家科技進步二等獎.第一章緒論

(Preface)

§1-1材料力學的任務及研究對象(Thetasksandresearchobjectsof

mechanicsofmaterials)

§1-2變形固體的基本假設(Thebasicassumptionsofdeformablebody)§1-3

力、應力、應變和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement)§1-4

桿件變形的基本形式(Thebasicformsofdeformation)

引言(Introduction)

20世紀以前,在力學知識的積累、應用和完善的基礎上,逐漸形成和發(fā)展起來的蒸汽機、內(nèi)燃機、鐵路、橋梁、艦船、兵器等大型工業(yè)推動了近代科學技術和社會的進步.引言17世紀前后

19世紀初

撲翼校飛機巨大取雙翼這飛機滑翔頁機飛艇我國計祖先利的功恩績世界上最古老的拱橋跨度37.02米，全長50.83米塔高65摧.8休6米，時距今訂已有蛾近前燃年歷乖史，帳雖然些歷經(jīng)規(guī)近前紋年的很風雨畏侵蝕責和多燥次地濤震、膠炮擊蝕的重胃創(chuàng)，庸至今炕仍巍混然聳.用現(xiàn)惹代力薄學的絕觀點鏡看，濟構件移的受毅力特暈性都初較好怖。山西投應縣沖佛宮望寺應縣木塔建于1056年20世紀往產(chǎn)生暫的、趟諸多悔高新個技術劇，如占高層勵建筑評、大粥跨度失懸索道橋、胳海洋智平臺紅、精楚密儀所器、翻機器縫人、其高速僻列車患以及蘇大型撈水利葵工程恐等許毯多重炎要工涌程更睛是在嫁力學評指導攪下得古以實癥現(xiàn)，覆并不北斷發(fā)器展完洞善的鋸。高層懂建筑高層營建筑高層單建筑海洋軌石油挺鉆井漸平臺車輛秘與機區(qū)械車輛躁與機搜械車輛阻與機鬧械橋梁美國種金門宴大橋（懸宰索橋攝，12耀80米）道路欠與造啟橋澳竟門堂橋我國室著名瘦橋梁南京狡長江章大橋上?；掀挚v大橋大型遇水利陳工程旁設施大量飛中、鳥外力熊學專頓家為廈力學自的發(fā)稀展作出椒了突固出的輛貢獻幫，這膊里只戰(zhàn)簡單秘介紹窯部分力呼學專屢家.達芬饅奇說：“力貨學是就數(shù)學柄的樂漂園，捎因為倦我們侵在這想里獲舌得了賭數(shù)學嶄的果旨實.”達芬紡奇伽利鋤略伽利餐略創(chuàng)誘建了僵材料華力學§1四-1材料村力學屢的任狹務及弱研究葉對象Th績e珍ta執(zhí)sk細s舅an金d督re后se警ar壞ch釀o捆bj驕ec棒ts諷o寒fme欠ch六an誤ic咸s投of則m今at打er只ia意ls一、猛任務(t評as煮k)材料崗力學名是研踢究構努件承樸載能索力的學一門新學科堵。承載掠能力(c騰ar旅ry抓in傷gca凈pa外ci袖ty正)強度（st年re翻ng甲th折)剛度（st獵if蓋fn結es努s)穩(wěn)定銜性（st憐ab白il塑it配y)1.強度（st瘦re課ng目th)構件牛抵抗梳破壞殲的能窗力2.剛度

構件抵抗變形的能力.(stiffness):3.穩(wěn)定臘性（st總ab連il組it辰y(tǒng))房誠:構件倚保持攝原有辯平衡鑒狀態(tài)犧的能挑力材料完力學青的任墳務在滿脅足強酷度、中剛度佩、穩(wěn)粒定性隔的要般求下蜂，以怪最經(jīng)素濟的發(fā)代價羞，為茂構件夠確定靠合理刪的形畢狀和箏尺寸蠶，選木擇適擋宜的繪材料壟，而碧提供尿必要雄的理弦論基爺?shù)A和作計算濱方法銹。二、油研究劍對象(re雀se媽ar而ch槐o首bj掃ec院ts寶)1.構件(el砌em蹦en稻t)2.構件田的分包類(cl鴨as拐si稱fi儉ca駛ti啦on夢o旬f深el描em羨en矛ts爆)板(plate)殼(shell)塊體(body)(bar)材料殊力學完以“檔梁、誰桿”此為主謙要研青究對輛象（th男e圍ma欺in偽r忌es鳥ea且rc因h善ob傾je材ct梅iv口e逝in臥m甜ec脫ha鳥ni毅cs尤o要f及ma陣te傷ri金al索s占i俗nc鋸lu發(fā)de策a棄xi徹al霜ly曬-l本oa鍬de撤d望ba在rs弊,撒sh鈴af發(fā)ts晉,挺be端am物s,葉a削nd驚c欣ol杯um的ns械)工程知中多大為梁穿、桿脫結構§1肅-2變形渣固體恰的基熊本假爹設(T虎he垃b異as代ic暮a取ss躁um說pt幼io僵ns縮慧o架f蜻de值fo叼rm孫ab違le宋b佩od疑y蓮)一、昌連續(xù)虜性假刮設(c構on廳ti鍵nu剪it而y察as療su廢mp就ti吧on聚)物質癢密實銀地充箏滿物歷體所糊在空污間，班毫無啦空隙擦。二、散均勻賴性假西設（ho司mo傭ge悲ni問za典ti財on陵a摘ss燈um貌pt她io盾n)物體螞內(nèi)，找各處送的力訪學性抓質完女全相凈同。三、樓各向扛同性響假設（is凍ot虹ro輪py魄a棄ss砌um晃pt模io調(diào)n)組成淚物體曠的材寒料沿稈各方吧向的蟻力學榜性質毒完全單相同瘡。四、訊小變威形假勢設（ne仍gl戀ec凳ti內(nèi)ng抓d旬ef找or券ma帖ti衡on洪a代ss攪um陷pt條io館n)材料弊力學贏所研殼究的飛構件蛙在載桑荷作軍用下鵲的變英形與乖原始里尺寸相比隙甚小勤，故膝對構宮件進成行受這力分阻析時賓可忽陰略其六變形紀。一、羽外力（ex撓te蓬rn趣al木f回or宜ce劇)1.按作夕用方孟式分體積扯力（bo弓dy憐fo揚rc辟e)表面菠力(s膽ur束fa搬ce鉛f躺or蛋ce)集中凳力(c幻玉on爸ce頌nt自ra形te胸d語fo徒rc騙e)分布袍力(d毯is攤tr裳ib鬧ut白ed甚f骨or顫ce桐)2.按隨儀時間百變化奪分靜載屢荷（st偶at嚼ic菠l成oa麥d)動載娛荷(d江yn處am聯(lián)ic悅l禽oa樓d)交變?nèi)驾d荷（al銅te尿rn兵at刊e洗lo幟ad蓋)沖擊兄載荷（im危pa消ct毀l遵oa容d)§1逃-3力、蚊應力斤、應怨變和淺位移顫的基梅本概脖念(Bas聞iccon冒ce肢ptsoffo史rc舍e,榜s洋tr航es刃s,寶s出tr膨ai危n,艷a箭nd侵d洞is惰pl拍ac奇em京en周t)1.定義晴：指由你外力打作用稈所引簡起的灣、物糞體內(nèi)橡相鄰律部分芬之間摘相互貸作用更力（附加滅內(nèi)力絞）。二、渡內(nèi)力（in犧te戰(zhàn)rn構al邀f遇or支ce飄)mm2.內(nèi)力給的求右法——截面悅法(m磁et另ho魯d拍of燦s壘ec叼ti脊on躍s引)步驟(p幻玉ro頂ce撿du瓜re墾s待fo跪r湖an射al樸ys達is靈)①截開在所堆求內(nèi)鄉(xiāng)豐力的澇截面孤處，創(chuàng)假想嚼地用朝截面均將桿茶件一泳分為扎二.mmmmmm②代您替任取腔一部渾分，爺其棄爛去部祖分對絲式留下禮部分蹈的作退用，占用作固用在招截面上宰相應白的內(nèi)予力（孩力或蕩力偶疑）代佛替.③平錦衡對留寫下的浪部分兵建立攝平衡橋方程真，根率據(jù)其嬸上的渠已知絮外力掩來計法算桿紀在截制開面細上的街未知陽內(nèi)力佛（此漲時截蝕開面什上的變內(nèi)力雖對所具留部達分而插言是艇外力穴）.mmmmmm三、塌應力（St鄙re戶ss蛙)1.定義(D蓬ef粒in爸it客io鳳n)：由外債力引葬起的死內(nèi)力家的集忠度

F

AM2.應力(S脆tr維es只s)①平椒均應裂力②全應兵力（搞總應耐力）③全應傘力分疑解為p

M

垂直于截面的應力稱為“正應力”

(ThestressactingnormaltosectioniscalledtheNormalStress)

位于截面內(nèi)的應力稱為“切應力”(ThestressactingtangenttosectioniscalledtheShearStress)四孩、變嘆形和憤位移（de訴fo絕rm初at廊io猛n跪an拌d宣di燥sp售la些ce煎me轉nt神)1.變形（de旬fo墊rm譯at窮io施n）在外引力作欺用下要物體技形狀俊和尺檔寸發(fā)居生改福變2.位移（di胳sp亂la庭ce墨me傍nt）變形怕前后勒物體尖內(nèi)一每點位魔置的蛇變化3.應變（st共ra床in吵)度量城構件斃一點西處的口變形辦程度平均崇線應閑變（me粘an麻n幼or每ma事l笨st膛ra凈in正)角應變（sh堵ea坡ri私ng門s宿tr第ai享n)線應雀變(n絮or衛(wèi)ma淚l系st煮ra限in廳)CODC′D′軸向捏拉伸(a絡xi周al簡te將ns棄io法n呼)(b吐)軸向聲壓縮(a腸xi鬧al種c扇om播pr嚴es新si框on嘗)1.軸向愉拉伸恐和壓淘