七_工程力学绪论课件

《七_工程力学绪论课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二篇材料力学第7章　绪论材料力学的研究对象与任务材料力学的基本假设材料力学的基本概念1本章主要介绍：§1材料力学的任务与研究对象§2材料力学的基本假设§3外力与内力§4应力§5应变2§1材料力学的任务与研究对象工程实例构件的强度、刚度与稳定性材料力学的任务材料力学的研究对象3工程实例4埃菲尔铁塔铁塔承受风载的计算简图铁塔变形示意图5Tacoma海峡大桥(美国Tacoma市)Tacoma海峡新桥因设计不良1940年破坏构件的强度、刚度与稳定性8构件：组成机械与结构的零、构件构件的力学响应：变形－构件的

2、形状与尺寸发生变化(弹、塑)破坏－构件发生显著塑性变形或脆性断裂失稳－构件不能保持原有平衡形式构件的承载能力：强度－构件抵抗破坏的能力刚度－构件抵抗变形的能力稳定性－构件保持原有平衡形式的能力材料力学的任务9材料力学的任务：研究构件在外力作用下的变形、受力与失效的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法（包括试验方法）。失效：广义破坏，包括断裂、失稳等构件安全工作基本条件：构件应具备足够的强度、刚度与稳定性，以保证在规定的使用条件下，不破坏、不过大变形与不失稳。材料力学的研究对象10杆件：

3、细而长的构件11横截面与轴线相正交；轴线通过横截面的形心杆件的几何要素：横截面与轴线杆件种类：直杆与曲杆,等截面杆与变截面杆12主要研究对象是杆,以及由若干杆组成的简单杆系结构。材料力学的研究对象§2材料力学的基本假设13连续性假设均匀性假设各向同性假设基本假设小结连续性假设连续性：在构件所占有的空间内处处充满物质14构件内的一些力学量（例如各点的位移）可用坐标的连续函数表示，也可采用无限小的数学分析方法。当空穴或裂纹不能忽略时，采用断裂力学方法专门研究。裂纹均匀性假设15微观非均匀，宏观均匀钢的显微照

4、片灰口铸铁的显微照片均匀性：材料的力学性能与其在构件中的位置无关各向同性假设16宏观各向异性材料晶粒－各向异性材料－宏观各向同性纤维增强复合材料金属材料各向同性：材料沿各个方向的力学性能相同基本假设小结17构件是由连续、均匀与各向同性材料制成的可变形固体连续性：构件所占有的空间内处处充满物质（密实体）均匀性：材料的力学性能与其在构件中的位置无关（力学性能与位置无关）各向同性：材料沿各个方向的力学性能相同（力学性能与受力方向无关）§3外力与内力外力内力与截面法例题18外力19分布力：连续分布在构件表面某一范围

5、的力集中力：当分布力的作用范围远小于构件表面面积或杆长时，可简化为作用于一点处的力F1F2外力：作用于构件上的载荷与约束反力20静载荷：随时间变化极缓慢或不变化的载荷动载荷：随时间显著变化或使构件各质点产生明显加速度的载荷内力与截面法21由于外力作用，构件内部相连两部分之间的相互作用力－内力内力性质－连续分布力22FN－沿横截面轴线的内力分量－轴力FSy,FSz－作用线位于所切横截面的内力分量－剪力Mx－矢量沿轴线的内力偶矩分量－扭矩My,Mz－矢量位于所切横截面的内力偶矩分量－弯矩内力分量23假想地将杆切开

6、画受力图，内力用其分量表示由平衡条件建立内、外力间的关系内力的确定截面法要点例题24解：1.假想地将杆切开2.画受力图3.由平衡方程确定内力例3-1求横截面m-m上的内力§4应力应力概念正应力与切应力例题25应力概念26截面m－m上DA内的平均应力截面m－m上k点处的应力应力定义应力特点应力是矢量同一横截面上,不同点处的应力一般不同过同一点,不同方位截面上的应力一般不同正应力与切应力27应力分解：应力p的法向分量－正应力s应力单位:（Pa－Pascal帕）（M－Mega兆）应力p的切向分量－切应力t

7、例题28解：1.问题分析例4-1矩形截面杆,正应力沿截面高度线性分布,沿宽度均匀分布,st,max=sc,max,求横截面上的内力。切应力t=0正应力s分布对y轴对称轴力FN=?弯矩Mz=?零值内力元素↠剪力FSy＝0，FSz＝0，扭矩T＝0↠弯矩My＝0292.内力计算§5应变正应变概念切应变概念例题30正应变概念31棱边ka的平均正应变k点沿棱边ka方向的正应变正应变定义正应变特点正应变是无量纲量过同一点不同方位的正应变一般不同切应变概念32切应变定义微体相邻棱边所夹直角的改变量g，称为切应变切应

8、变为无量纲量切应变单位为弧度（rad）切应变量纲与单位例题33例5-1解：34本章结束！