材料力学教程_2.绪论.ppt

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1、20世纪以前,在力学知识的积累、应用 和完善的基础上，逐渐形成和发展起来的蒸汽机、内燃机、铁路、桥梁、舰船、兵器等大型工业推动了近代科学技术和社会的进步。,绪 论,最早的蒸汽机车,20世纪中，一些高科技及其在各工业领域的应用与力学特别是工程力学密不可分。,高层建筑与大型桥梁,桥面结构,桥墩,上海南浦大桥,黄浦江上的扬浦大桥,桥面结构,澳 门 桥(连接珠海和澳 门 ),海洋石油钻井平台,高速列车,车 头,大型水利工程设施,长江三峡工程,第一节 材料力学的任务,在保证构件既安全又适用的前提下，最大限度的发挥材料的经济性能，为构件选择适当的材料，设计合理的截面形状和尺寸。,材料力学：研究构件的承载能

2、力。,强 度：,刚 度：,稳定性：,*承载能力：,构件承受荷载的能力。,几个方面来考虑：,构件具有足够的抵抗破坏的能力。,构件具有足够的抵抗变形的能力。,对细长受压杆件，能保持原有的直线平衡状态。,失效由于材料的力学行为而使构件丧失正常功能（承载能力）的现象.,强度不因发生断裂或塑性变形而失效；,刚度不因发生过大的弹性变形而失效；,稳定性不因发生因平衡形式的突然转变而失效。,强度失效,强度失效,刚度失效,稳定失效,稳定问题,强度、稳定失效, 疲劳失效 由于交变应力的作用,初始裂纹不断扩展而引起的脆性断裂., 松弛失效在一定的温度下,应变保持不变,应力随着时间增加而降低,从而导致构件失效.,第二

3、节 变形固体的基本假设,机械或结构中的各种构件，都是由各种材料制成的，由这些材料组成的固体，在外力作用下，都会发生形状及尺寸的改变，即变形。,变 形,弹性变形,塑性变形,材料力学是在弹性范围内研究构件的承载能力。,材料力学对变形固体所做的几个基本假设：,1 均匀连续性假设,变形固体的机械性质在固体内各点都是一样的，并且组成变形固体的物质毫无空隙的充满了构件的整个几何容积。,2 各向同性假设,变形固体在各个方向上具有相同机械性质。具有相同机械性质的材料为各向同性材料。,3 小变形假设,构件在外力作用下所产生的变形与其整个构件的几何尺寸相比是极其微小的。,弹性体受力后，由于变形，其内部各点均会 发

4、生相对位移，因而产生相互作用力。,2.内力：,1.外力：周围物体对所研究的构件施加的作用力,第三节 外力、内力、应力的概念,弹性体内力的特征: (1)连续分布力系 (2)与外力组成平衡力系(特殊情形下内力 本身形成自相平衡力系),（1）. 内力主矢与内力主矩,（2）.内力分量, 在确定的坐标系中,轴力、剪力、扭矩、弯矩及其可能产生的变形效应。,3. 应力内力在一点的分布集度,应力:单位面积上的内力,位于截面内的应力称为“ 剪应力”,垂直于截面的应力称为“ 正应力”,一般情形下，应力与相应内力分量关系如下：,第四节 杆的基本变形,1 杆：,直杆、曲杆；,等截面杆、变截面杆,2 杆的基本变形及组合变形,谢谢大家,