材料力学1

§2 材料力学发展概述
人类历史有多久，力学的历史就 有多久。 “力”是人类对自然的省悟。
经计算,符合现代力学原理.
用竹索做成悬索桥，以充分利用竹材的拉伸强度。
物理和理论力学: 运动的一般规律(质点 刚体) 质点:只有质量,没有大小. 刚体:有质量,有大小,但没有变形.
变形体:有质量,有大小,有变形.
有利于建立数学模型 普通钢材的显微组织
单元体的力学性质能代表整个物体 的力学性能。 优质钢材的显微组织
三、材料的各向同性假设
内容：材料沿各个方向的力学性能是相同的。 （沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木 材、胶合板、纤维增强材料等）
四、小变形条件与线弹性
内容：构件在荷载作用下产生的变形与其原始尺寸相 比，可以忽略不计，这样的变形为小变形。
根据空间三个方向的几何特征，弹性体大致可分为：
杆 板
空间一个方向的尺度远大于其它两个方向的尺度。 空间一个方向的尺度远小于其它两个方向的尺度，且各 处曲率均为零。
壳
空间一个方向的尺度远小于其它两个方向的尺度，且至 少有一个方向的曲率不为零。
体
空间三个方向具有相同量级的尺度。
构件的分类：杆件、板壳、块体 材料力学主要研究杆件
强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。 3、变形：在外力作用 下，固体内各点相对 位置的改变。(宏观上 看就是物体尺寸和形 状的改变） 刚度：在载荷作用 下，构件抵抗变形 的能力。
4、稳定性： 在载荷作 用下，构件 保持原有平 衡状态的能 力。 强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力的 三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的 一门科学。
A
如右图，δ远小于构件的最小尺 寸，所以通过节点平衡求各杆内力 时，把支架的变形略去不计。计算 得到很大的简化。
C
δ1
B δ2 F
外力及其分类
外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力） 按外力作用的方式分类 体积力：连续分布于物体内部各点 的力。如重力和惯性力 表面力： 分布力： 连续分布于物体表面上的力。如油缸内壁的 压力，水坝受到的水压力等均为分布力
孙训方等 高等教育出版社
周一：3、4节 周四：1、2节
孙训方等 高等教育出版社
材料力学(丙） 课程成绩
作898818, qiwanjun123@
§1 材料力学的任务
1、构件：工程结构或 机械的每一组成部分。 （例如：行车结构中的 横梁、吊索等） 理论力学—研究刚体，研究力与运动的关系。 材料力学—研究变形体，研究力与变形的关系。 2、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用 力。（内力随外力的增大而增大）
{ 曲杆—— 轴线为曲线的杆
直杆—— 轴线为直线的杆
{
等截面杆 ——横截面的大小 形状不变的杆 变截面杆 ——横截面的大小 或形状变化的杆 等截面直杆 ——等直杆
§5 杆件变形的基本形式
杆件的基本变形：轴向拉伸（压缩）、剪切、扭转、 弯曲
拉压变形
剪切变形
扭转变形
弯曲变形
基本变形形式的组合
质点----刚体----变形体, 人类认识的深化.
§3 可变形固体的性质及基本假设
一、连续性假设 内容：认为物体在其整个体积内毫无空隙地充满了物质，其 结构是密实的。 无空隙
灰口铸铁的显微组织
球墨铸铁的显微组织
二、均匀性假设
内容：认为物体内任一点处取出的体积单元,其力学性质（主 要是弹性性质）都是一样的。
集中力： 若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可 作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨 的压力等
外力及其分类
按外力与时间的关系分类 静载： 载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著， 称为静载。 载荷随时间而变化。 如交变载荷和冲击载荷
动载：
交变载荷 冲击载荷
§4 材料力学主要研究对象的几何特征
材料力学的任务就是在满足强度、刚度和 稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构 件，提供必要的理论基础和计算方法。
若：构件横截面尺寸不足或形状 不合理,或材料选用不当 ___ 不满足上述要求, 不能保证安全工作. 若：不恰当地加大横截面尺寸或 选用优质材料 ___ 增加成本,造成浪费 均不可取
}
研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。因此在进 行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手 段。