材料力學(xué) 第1章緒論

材料力學(xué)1第一章緒論§1-1材料力學(xué)的任務(wù)§1-2變形固體的基本假設(shè)§1-3外力及其分類(lèi)§1-4內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念§1-5變形與應(yīng)變§1-6桿件變形的基本形式2理論力學(xué)研究剛體，研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。材料力學(xué)研究變形體，研究力與變形的關(guān)系。1基本概念

構(gòu)件:工程結(jié)構(gòu)或機(jī)械的各組成部分?！?.1材料力學(xué)的任務(wù)破壞；變形3對(duì)構(gòu)件在荷載作用下正常工作的要求Ⅰ.

具有足夠的強(qiáng)度——規(guī)定荷載作用下不應(yīng)破壞。FFaFF鋼筋b4Ⅱ.具有足夠的剛度——荷載作用下的彈性變形不超過(guò)工程允許范圍。荷載未作用時(shí)荷載去除后荷載作用下F5Ⅲ.滿足穩(wěn)定性要求——荷載作用下桿件能保持原有形態(tài)的平衡。8穩(wěn)定性問(wèn)題：9穩(wěn)定性問(wèn)題：102材料力學(xué)的任務(wù)1）研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；2）研究材料的力學(xué)性能；3）為合理解決工程構(gòu)件設(shè)計(jì)中安全性與經(jīng)濟(jì)性 之間的矛盾提供力學(xué)方面的依據(jù)。3材料力學(xué)與工程問(wèn)題大量的工程問(wèn)題需要用到材料力學(xué)的理論和方法。114教學(xué)要求等事宜材料力學(xué)是一門(mén)重要的基礎(chǔ)課，要學(xué)好材料力學(xué)必須要下一些功夫。

幾條建議：1、正確理解和掌握基本概念；2、熟練掌握基本定理和公式；3、課后及時(shí)看書(shū)復(fù)習(xí)，注意歸納總結(jié)；4、認(rèn)真、及時(shí)地完成課后作業(yè)；12§1.2變形固體的基本假設(shè)在材料力學(xué)中，對(duì)變形固體作如下假設(shè)：灰口鑄鐵的顯微組織球墨鑄鐵的顯微組織1.連續(xù)性假設(shè)：認(rèn)為整個(gè)物體所占空間內(nèi)毫無(wú)空隙地充滿物質(zhì)。132.均勻性假設(shè)：普通鋼材的顯微組織優(yōu)質(zhì)鋼材的顯微組織認(rèn)為物體內(nèi)的任何部分，其力學(xué)性能相同、均勻分布。3.各向同性假設(shè)：認(rèn)為物體在各個(gè)不同方向上的力學(xué)性能相同。

各向異性144.小變形假設(shè)：認(rèn)為構(gòu)件的變形極其微小，比構(gòu)件本身尺寸要小得多。152在變形分析時(shí)，可以直線代曲線。1在列平衡方程求力時(shí)，可忽略變形，仍用變形前的形狀和尺寸。

原始尺寸原理小變形的要點(diǎn)：幾個(gè)重要概念：（1）彈性變形；（2）線彈性變形；（3）塑性變形16§1.3內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念1.內(nèi)力內(nèi)力

由于外力引起的物體內(nèi)部的附加力。物體受外力作用后，由于變形，其內(nèi)部各點(diǎn)均會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，因而產(chǎn)生相互作用力。17xyzNTQyQzMyMz

內(nèi)力的形式N

軸力;T

扭矩;Qy,Qz

剪力;My,Mz

彎矩。18

截面法的步驟用假設(shè)平面將構(gòu)件截開(kāi)從而揭示構(gòu)件內(nèi)力并確定內(nèi)力的方法。⑴截：用假設(shè)平面將構(gòu)件在欲求內(nèi)力處截開(kāi)。⑵?。喝〕鲅芯坎糠?，棄去其它部分。⑶代：以截面上的內(nèi)力代替被棄部分對(duì)保留部分的作用。⑷平：建立保留部分的平衡方程，確定未知內(nèi)力。2.截面法為求出內(nèi)力，采用截面法。19⑷平：∑Y＝0,P-N=0

N=P∑mc=0Pa-M=0

M=Pa已知：P、a。求：m-m截面上的內(nèi)力。解：⑴截：沿m-m截面截開(kāi)。⑵棄：保留圖示實(shí)線部分，棄去其它部分。⑶代：用內(nèi)力N、M代替被棄部分對(duì)保留部分作用。cmmxyaPNM203.應(yīng)力的概念為了表示內(nèi)力在一點(diǎn)處的強(qiáng)度，引入內(nèi)力集度,即應(yīng)力的概念。

平均應(yīng)力C

PDA

C點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)力是矢量。21垂直于截面的應(yīng)力稱(chēng)為“正應(yīng)力”(NormalStress)位于截面內(nèi)的應(yīng)力稱(chēng)為“切應(yīng)力”(ShearingStress)

saC

正應(yīng)力；

切應(yīng)力。tpp

C點(diǎn)的全應(yīng)力。22單元體的變形(1)棱邊長(zhǎng)度的變化；(2)棱邊之間角度的變化；——線應(yīng)變，用

表示——切應(yīng)變，用

表示§1.4變形與應(yīng)變?chǔ)姚襵x

xσxσx

x

u23線段ab的絕對(duì)變形：

u線段ab的平均正應(yīng)變（相對(duì)變形）：a點(diǎn)沿棱邊ab方向的線應(yīng)變。σσxx

xσxσx

x

u24ττβαbag+=單元體棱邊角度的變化－剪應(yīng)變：說(shuō)明：（1）應(yīng)變?yōu)闊o(wú)量綱的量；（2）應(yīng)變符號(hào)：線應(yīng)變：伸長(zhǎng)為正；切應(yīng)變：原來(lái)為直角，增大為正。251.構(gòu)件按幾何形狀分類(lèi)構(gòu)件桿塊板殼直桿曲桿變截面直桿等截面直桿大曲率桿小曲率桿§1－6桿件變形的基本形式26PPT0T0PM（2）剪切（3）扭轉(zhuǎn)（4）彎曲PP（1）拉伸和壓縮2.桿件的四種基本變形形式271.為什么在理論力學(xué)課程中，可以把物體看作是剛體；但在材料力學(xué)課程中，卻把構(gòu)件看作是變形體？2.為什么要對(duì)變形固體作連續(xù)性、均勻性和各向同性假設(shè)？3.構(gòu)件上的某一點(diǎn)、若任何方向都無(wú)應(yīng)變，則該點(diǎn)無(wú)位移，試問(wèn)這種說(shuō)法是否正確？為什么？一、問(wèn)答題28二、是非判斷題1、因?yàn)闃?gòu)件是變形固體，在研究構(gòu)件平衡時(shí)，應(yīng)按變形后的尺寸進(jìn)行計(jì)算。()2、外力就是構(gòu)件所承受的載荷。()3、用截面法求內(nèi)力時(shí)，可以