材料力学引论精选文档.ppt

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1、材料力学引论本讲稿第一页，共三十一页我希望我希望：你能上校网，观看材料力学课件。你能上校网，观看材料力学课件。我希望我希望：你能认真听课，记好笔记；你能认真听课，记好笔记；我希望我希望：你能勇于提出问题，看好相关参考书；你能勇于提出问题，看好相关参考书；我希望我希望：你能温习好功课，消化所学内容；你能温习好功课，消化所学内容；我我 的的 希希 望望我希望我希望：你能不畏困难，克服困难；你能不畏困难，克服困难；本讲稿第二页，共三十一页引引 论论第第1 1章章本讲稿第三页，共三十一页 工程构件的工程构件的强度强度、刚度刚度和和稳定稳定问题问题 弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化 弹性体受力与变形

2、弹性体受力与变形特点特点 工程设计程序工程设计程序 结论与讨论结论与讨论 工程构件受力工程构件受力模型模型r 材料力学概述材料力学概述 第第1 1章章 引引 论论本讲稿第四页，共三十一页第第1 1章章 引引 论论1-11-1 材料力学概述材料力学概述本讲稿第五页，共三十一页1.1.1 什么是材料力学什么是材料力学 材料力学的研究内容分属材料力学的研究内容分属两个学科两个学科。第一个学科第一个学科是是固体力学固体力学，研究物体在，研究物体在外力外力作用下作用下的变形效应，即应力、变形和能量等；的变形效应，即应力、变形和能量等；第二个学科第二个学科是是材料科学材料科学中的材料的力学行中的材料的力学

3、行为为,研究材料在研究材料在外力和温度外力和温度任用下所表现出的任用下所表现出的变形性能和失效行为。变形性能和失效行为。但材料力学所研究的仅限于材料的宏观但材料力学所研究的仅限于材料的宏观力学行为，不涉及材料的微观机理。力学行为，不涉及材料的微观机理。本讲稿第六页，共三十一页1.1.2 材料力学研究任务材料力学研究任务 以上两个方面的结合使材料力学成为工以上两个方面的结合使材料力学成为工程设计的重要组成部分，即程设计的重要组成部分，即设计设计出出杆状构件杆状构件或或零部件零部件应具有足够的应具有足够的强度强度、刚度刚度和和稳定性。稳定性。概括地说，就是研究构件在概括地说，就是研究构件在规定规定

4、的的荷载作荷载作用下用下具有具有足够的承载能力足够的承载能力，保证设备的正，保证设备的正常使用功能，达到既安全又经济的目的，常使用功能，达到既安全又经济的目的，为设计提供必要的理论基础和计算方法。为设计提供必要的理论基础和计算方法。包括选择材料、安排受力、设计结构尺寸包括选择材料、安排受力、设计结构尺寸等项内容。等项内容。本讲稿第七页，共三十一页1.1.31.1.3 材料力学研究内容材料力学研究内容强度强度不因发生断裂或塑性变形而失效；不因发生断裂或塑性变形而失效；（又称抵抗破坏的能力）（又称抵抗破坏的能力）刚度刚度不因发生过大的弹性变形而失效；不因发生过大的弹性变形而失效；（又称抵抗变形的能

5、力）（又称抵抗变形的能力）稳定性稳定性不因发生因平衡形式的突然转不因发生因平衡形式的突然转 变而失效。变而失效。（又称保持平衡状态的能力）（又称保持平衡状态的能力）本讲稿第八页，共三十一页1-21-2弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化 变形固体的性质很多，研究角度不同，侧变形固体的性质很多，研究角度不同，侧重面也就不同。重面也就不同。像其它工程科学一样，在材料力学中经常要像其它工程科学一样，在材料力学中经常要对物体的形状、材料以及作用在物体上的对物体的形状、材料以及作用在物体上的荷载荷载作作某些与某些与实际情况实际情况相近的相近的简化和假定简化和假定，使复杂问，使复杂问题简单化。题简单化。本

6、讲稿第九页，共三十一页3 3 各向同性假定各向同性假定 微观各向异性，宏观各向同性；微观各向异性，宏观各向同性；微观各向异性，宏观各向异性。微观各向异性，宏观各向异性。弹性体模型的理想化弹性体模型的理想化 微观不连续微观不连续 ，宏观连续，宏观连续 。1 1 连续性假定连续性假定2 2 均质性假定均质性假定4 4 小变形假定小变形假定本讲稿第十页，共三十一页力分内力和外力，力分内力和外力，外力是外部物体对构件的作用力，外力是外部物体对构件的作用力，包括外加载荷和约束反力。包括外加载荷和约束反力。外力又分集中力和分布力；外力又分集中力和分布力；或：体积力和表面力；或：体积力和表面力；或：静载荷和

7、动载荷。或：静载荷和动载荷。1-3 1-3 弹性体弹性体受力受力、变形变形特点特点 及理想化及理想化本讲稿第十一页，共三十一页内力：弹性体的受力主要是研究弹性体的内部内力：弹性体的受力主要是研究弹性体的内部 受力，它是由变形引起的物体内部附加力。受力，它是由变形引起的物体内部附加力。F1F3F2Fn假想截面假想截面F1F2F3Fn分布内力分布内力什么是内力？什么是内力？本讲稿第十二页，共三十一页内力必须满足平衡条件内力必须满足平衡条件作用在弹性体上的外作用在弹性体上的外力相互平衡力相互平衡内力与外力平衡；内力与外力平衡；内力与内力平衡。内力与内力平衡。F1F3F2Fn假想截面假想截面F1F2F

8、3Fn分布内力分布内力 内内力特点力特点本讲稿第十三页，共三十一页变形协调一致变形协调一致变变 形形 前前变形不协调变形不协调变形不协调变形不协调变形协调一致变形协调一致变形特点变形特点本讲稿第十四页，共三十一页第第1 1章章 引引 论论1-4 1-4 构件几何形状模型构件几何形状模型本讲稿第十五页，共三十一页弹性体的几何分类弹性体的几何分类l l生产实践中，受力构件的形状多种多样，但大致生产实践中，受力构件的形状多种多样，但大致可可分为分为杆、板、壳、体杆、板、壳、体四大类：四大类：l l杆：一个方向的尺度杆：一个方向的尺度远大于远大于另两个方向的尺度另两个方向的尺度l l板：一个方向的尺度

9、板：一个方向的尺度远小于远小于另两个方向的尺度另两个方向的尺度 且各处曲率均为零。且各处曲率均为零。壳：一个方向的尺度壳：一个方向的尺度远小于远小于另两个方向的尺度另两个方向的尺度 且至少有一个方向的曲率不为零。且至少有一个方向的曲率不为零。体：三个方向体：三个方向具有相同数量级具有相同数量级的尺度。的尺度。材料力学重点研究材料力学重点研究“杆杆”，它，它又可分为又可分为：等截面等截面 直杆直杆 变截面变截面 曲杆曲杆 本讲稿第十六页，共三十一页第第1 1章章 引引 论论1-5 1-5 工程构件受力模型工程构件受力模型本讲稿第十七页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型拉拉 伸伸本讲稿

10、第十八页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型压压 缩缩本讲稿第十九页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型剪剪 切切本讲稿第二十页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型扭扭 转转本讲稿第二十一页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型弯弯 曲曲本讲稿第二十二页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型弯弯 曲曲本讲稿第二十三页，共三十一页 工程构件受力模型工程构件受力模型组合受力组合受力本讲稿第二十四页，共三十一页第第1 1章章 引引 论论1-61-6 工程设计程序工程设计程序本讲稿第二十五页，共三十一页 工程设计程序工程设计程序方案设计方案设计静力设计静力

11、设计设计定型设计定型本讲稿第二十六页，共三十一页 工程设计程序工程设计程序静力设计静力设计 受力分析受力分析受力分析受力分析 内力分析内力分析内力分析内力分析应力分析应力分析应力分析应力分析 失效分析失效分析失效分析失效分析稳定设计稳定设计稳定设计稳定设计刚度设计刚度设计刚度设计刚度设计强度设计强度设计强度设计强度设计本讲稿第二十七页，共三十一页 结论与讨论结论与讨论第第1 1章章 引引 论论本讲稿第二十八页，共三十一页 结论与讨论结论与讨论 注意弹性体模型与刚体模型的注意弹性体模型与刚体模型的区别与联系区别与联系刚体模型适用的概念、刚体模型适用的概念、原理、方法，对弹性体可用性与限原理、方法，对弹性体可用性与限制性。诸如：力系的等效与简化；制性。诸如：力系的等效与简化；平衡原理与平衡方法等。平衡原理与平衡方法等。本讲稿第二十九页，共三十一页本本 章章 作作 业业 11 13 15*16本讲稿第三十页，共三十一页返回主目录返回主目录返回主目录返回主目录返回本章第一页返回本章第一页返回本章第一页返回本章第一页本讲稿第三十一页，共三十一页