材料力学学习教案.pptx
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1、会计学 1材料力学第一页,编辑于星期日:十五点 四十五分。材料力学的基本概念材料力学的基本概念 第 1页/共 77页第二页,编辑于星期日:十五点 四十五分。材料力学的基本概念材料力学的基本概念 刚体静力学研究力系的等效、简化与力系的平衡,并且应用这些基本概念和理论,分析、确定物体的受力。刚体静力学的模型是质点和质点系以及刚体和刚体系。材料力学则主要研究变形体受力后发生的变形,以及由于变形而产生的附加内力。分析方法上,材料力学与理论力学刚体静力学也不完全相同。建立在实验基础上的假定、简化计算,是弹性静力学分析方法的主要特点。本章介绍材料力学的基本概念、研究方法以及材料力学对于工程设计的重要意义。
2、本章介绍材料力学的基本概念、研究方法以及材料力学对于工程设计的重要意义。第 2页/共 77页第三页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性静力学概述 弹性静力学概述 弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 弹性体受力与变形特征 弹性体受力与变形特征 应力及其与内力分量之间的关系 应力及其与内力分量之间的关系 正应变与切应变 正应变与切应变 结论与讨论 结论与讨论 线弹性材料的物性关系 线弹性材料的物性关系 工程结构与构件 工程结构与构件 杆件变形的基本形式 杆件变形的基本形式 材料力学的基本概念 材料力学的基本概念 第 3页/共 77页第四页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性静力学概述 返回返回
3、总目录材料力学的基本概念 材料力学的基本概念 第 4页/共 77页第五页,编辑于星期日:十五点 四十五分。材料材料力学概述力学概述 材料力学 材料力学(strength of materials)(strength of materials)又称 又称弹性静力学 弹性静力学(elastic statics)(elastic statics),其研究内容分属于两个学科,其研究内容分属于两个学科:1.1.固体力学 固体力学(solid mechanics)(solid mechanics),即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为,即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为应力分析
4、应力分析(stress analysis)(stress analysis)。材料力学所研究的仅限于杆、轴、梁等物体,其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸,这类物体统称为。材料力学所研究的仅限于杆、轴、梁等物体,其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸,这类物体统称为杆 杆或 或杆件 杆件(bars bars或 或rods rods)。)。2.2.材料科学 材料科学(materials science)(materials science)中的 中的材料的力学行为 材料的力学行为,即研究材料在外力和温度作用下所表现出的 即研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能 力学性能(mechanical p
5、roperties)(mechanical properties)和 和失效 失效(failure failure)行为。弹性静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。)行为。弹性静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。第 5页/共 77页第六页,编辑于星期日:十五点 四十五分。应力分析与材料的力学行为两方面的结合使弹性静力学成为工程设计(engineering design)的重要组成部分,即设计出杆状构件或零部件的合理形状和尺寸,以保证它们具有足够的强度(strength)、刚 度(stiffness)和 稳 定 性(stability)。材料材料
6、力学概述 力学概述 第 6页/共 77页第七页,编辑于星期日:十五点 四十五分。强 强度 度是 是指 指构 构件 件或 或零 零部 部件 件具 具有 有的 的一 一种 种能 能力 力:在 在确 确定 定的 的外 外力 力作 作用 用下 下,不 不发 发生 生破 破裂 裂或 或过 过量 量塑 塑性 性变 变形 形的 的能力 能力.强度问题 强度问题 材料 材料力学概述力学概述 第 7页/共 77页第八页,编辑于星期日:十五点 四十五分。4.75m强度问题 强度问题 材料 材料力学概述 力学概述 第 8页/共 77页第九页,编辑于星期日:十五点 四十五分。强度问题 强度问题 材料材料力学概述 力学
7、概述 第 9页/共 77页第十页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、刚度和稳定问题工程构件的强度、刚度和稳定问题强度问题第 10页/共 77页第十一页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、刚度和稳定问题强度问题第 1 1页/共 77页第十二页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、刚度和稳定问题工程构件的强度、刚度和稳定问题第 12页/共 77页第十三页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、刚度和稳定问题工程构件的强度、刚度和稳定问题思考题1-1 世贸大厦倒塌的原因是什么?第 13页/共 77页第十四页,编辑于星期日:十五点 四十五分。刚 刚度
8、度是 是指 指构 构件 件或 或零 零部 部件 件具 具有 有的 的另 另一 一种 种能 能力 力:在 在确 确定 定的 的外 外力 力作 作用 用下 下,其 其弹 弹性 性变 变形 形或 或位 位移 移不 不超 超过 过工 工程 程允许范围的能力 允许范围的能力.刚度问题 刚度问题 材料 材料力学概述 力学概述 第 14页/共 77页第十五页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、刚度和稳定问题工程构件的强度、刚度和稳定问题刚度问题第 15页/共 77页第十六页,编辑于星期日:十五点 四十五分。刚度问题 工程构件的工程构件的 强度、刚度 和稳定问题和稳定问题第 16页/共 77页第
9、十七页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、刚度和稳定问题强强度度问问题题刚刚度度问问题题第 17页/共 77页第十八页,编辑于星期日:十五点 四十五分。刚度问题 刚度问题 材料 材料力学概述 力学概述 第 18页/共 77页第十九页,编辑于星期日:十五点 四十五分。稳 稳定 定性 性是 是指 指构 构件 件或 或零 零部 部件 件在 在某 某些 些受 受力 力形 形式 式(例 例如 如轴 轴向 向压 压力 力)下 下具 具有 有的 的能 能力 力:在 在这 这些 些受 受力 力形 形式 式下 下,构 构件或零部件的平衡形式不会发生突然转变的能力。件或零部件的平衡形式不会发生突然转
10、变的能力。稳定问题 稳定问题 材料 材料力学概述 力学概述 第 19页/共 77页第二十页,编辑于星期日:十五点 四十五分。工程构件的强度、工程构件的强度、刚度和稳定问题刚度和稳定问题稳定问题强度刚度第 20页/共 77页第二十一页,编辑于星期日:十五点 四十五分。稳定问题 稳定问题 材料 材料力学概述 力学概述 第 21页/共 77页第二十二页,编辑于星期日:十五点 四十五分。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;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;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
11、而失效。变而失效。材料 材料力学概述力学概述 第 22页/共 77页第二十三页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体及其理想化弹性体及其理想化 返回返回总目录第 23页/共 77页第二十四页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体各向同性与各向异性弹性体 各向同性弹性体的均匀连续性 各向同性弹性体的均匀连续性 第 24页/共 77页第二十五页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体及其理想化弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与各向异性弹性体 第 25页/共 77页第二十六页,编辑于星期日:十五点 四十五分。各向同性与各向
12、异性各向同性与各向异性 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。弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与各向异性弹性体 第 26页/共 77页第二十七页,编辑于星期日:十五点 四十五分。灰口铸铁的 灰口铸铁的 显微组织 显微组织 弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与各向异性弹性体 第 27页/共 77页第二十八页,编辑于星期日:十五点 四十五分。球墨铸铁的球墨铸铁的 显微组织 显微组织 弹性体及其理想化弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与
13、各向异性弹性体 第 28页/共 77页第二十九页,编辑于星期日:十五点 四十五分。普通钢材的 普通钢材的 显微组织 显微组织 弹性体及其理想化弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与各向异性弹性体 第 29页/共 77页第三十页,编辑于星期日:十五点 四十五分。优质钢材的 优质钢材的 显微组织 显微组织 弹性体及其理想化弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与各向异性弹性体 第 30页/共 77页第三十一页,编辑于星期日:十五点 四十五分。高分子材料 高分子材料 微观结构 微观结构 弹性体及其理想化弹性体及其理想化 各向同性与各向异性弹性体 各向同性与各向异性弹性体
14、 第 31页/共 77页第三十二页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体及其理想化弹性体及其理想化 各向同性弹性体的均匀连续性 各向同性弹性体的均匀连续性 第 32页/共 77页第三十三页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 各向同性弹性体的均匀连续性 各向同性弹性体的均匀连续性 微观不连续 微观不连续,宏观连续,宏观连续。均匀连续问题均匀连续问题第 33页/共 77页第三十四页,编辑于星期日:十五点 四十五分。球墨铸铁的 球墨铸铁的 显微组织 显微组织 弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 各向同性弹性体的均匀连续性 各向同性弹性体的均匀连续性 第 34页/共
15、 77页第三十五页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体及其理想化 弹性体及其理想化 各向同性弹性体的均匀连续性 各向同性弹性体的均匀连续性 普通钢材的 普通钢材的 显微组织 显微组织第 35页/共 77页第三十六页,编辑于星期日:十五点 四十五分。弹性体受力与变形特征弹性体受力与变形特征 返回返回总目录第 36页/共 77页第三十七页,编辑于星期日:十五点 四十五分。内力与变形有关F N=FF FF F F FF 弹性体受力与变形特征 弹性体受力与变形特征 第 37页/共 77页第三十八页,编辑于星期日:十五点 四十五分。M M 0M 0 M 0 M 0 M 0M 0M 0 M 0 弹性体
16、受力与变形特征 弹性体受力与变形特征 内力与变形有关第 38页/共 77页第三十九页,编辑于星期日:十五点 四十五分。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力相互平衡内力与外力平衡;内力与内力平衡。F1F3F2Fn假想截面 假想截面F1F2F3Fn分布内力 分布内力 弹性体受力与变形特征 弹性体受力与变形特征 第 39页/共 77页第四十页,编辑于星期日:十五点 四十五分。变形协调一次 变形协调一次 变 形 前 变形不协调变形不协调 变形协调一致 弹性体受力与变形特征 弹性体受力与变形特征 第 40页/共 77页第四十一页,编辑于星期日:十五点 四十五分。应力及其与内力分
17、量之间的关系 应力及其与内力分量之间的关系 返回返回总目录第 41页/共 77页第四十二页,编辑于星期日:十五点 四十五分。应力及其与内力分量之间的关系 应力及其与内力分量之间的关系 分布内力集度应力 分布内力集度应力 应力与内力分量之间的关系 应力与内力分量之间的关系 第 42页/共 77页第四十三页,编辑于星期日:十五点 四十五分。应力及其与内力分量之间的关系 应力及其与内力分量之间的关系 分布内力集度应力 分布内力集度应力 第 43页/共 77页第四十四页,编辑于星期日:十五点 四十五分。应力及其与内力分量之间的关系 应力及其与内力分量之间的关系 分布内力集度应力 分布内力集度应力 一般
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