.1材料力学(I)第一章.ppt

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1、祝同学们:新春快乐！学习进步！1材料力学MECHANICSOFMATERIALS多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件多媒体课件主讲原方教授fangyuan64@163.com2材料力学课程性质材料力学是一门重要的技术（专业）基础课程。是基础课向专业课过渡的一座桥梁。3知识大厦数学物理公共基础课理论力学材料力学结构力学理论力学专业基础课钢结构钢筋混凝土4第一章绪论及基本概念§1-1材料力学的任务§1-2材料力学与生产实践的关系§1-3

2、可变形固体的性质及其基本假设§1-4杆件的几何特性§1-5杆件变形的基本形式5§1-1材料力学的任务结构物和机械由构件组成。第一章绪论及基本概念荷载6外力的分类7第一章绪论及基本概念结构物实例8对构件在荷载作用下正常工作的要求Ⅰ.具有足够的强度——荷载作用下不断裂，荷载去除后不产生过大的永久变形(塑性变形)第一章绪论及基本概念FFaFF钢筋b9美国的Tacoma老桥于1940年11月7日因风力引起的振动而产生断裂第一章绪论及基本概念10荷载未作用时塑形变形示例第一章绪论及基本概念荷载作用下F荷载

3、去除后11塑形变形示例第一章绪论及基本概念12Ⅱ.具有足够的刚度——荷载作用下的弹性变形不超过工程允许范围。荷载未作用时荷载去除后第一章绪论及基本概念荷载作用下F13第一章绪论及基本概念弹性变形示例14Ⅲ.满足稳定性要求——对于理想中心压杆是指荷载作用下杆件能保持原有形态的平衡。偏心受压直杆第一章绪论及基本概念15理想中心压杆第一章绪论及基本概念16第一章绪论及基本概念理想中心压杆17桁架结构失稳18在满足上述强度、刚度和稳定性要求的同时，须尽可能合理选用材料和降低材料消耗量，以节约投资。材料力

4、学包含的两个方面理论分析实验研究测定材料的力学性能；解决某些不能全靠理论分析的问题——第一章绪论及基本概念失效(Failure)19失效强度、刚度、稳定性任何一项不满足就称为失效。强度要求（条件）、刚度要求（条件）、稳定性要求（条件）均需满足，但有时有所侧重。20§1-2材料力学与生产实践的关系赵州桥(石拱桥)595-605年建，充分利用石料的压缩强度安澜竹索桥(宋代建)(1964年改为钢缆承托的索桥)充分利用竹材的拉伸强度第一章绪论及基本概念21通过实验建立理论的初期伽利略(G.Galileo

5、)1638年提出计算梁强度的公式(但结论不正确)胡克(R.Hooke)1678年发表根据实验得出的物理定律——胡克定律第一章绪论及基本概念22材料力学是随生产的发展而建立的关于强度、刚度和稳定性计算的理论。生产实践科学实验材料力学第一章绪论及基本概念23§1-3可变形固体的性质及其基本假设材料在荷载作用下都会产生变形——尺寸改变和形状改变——可变形固体。对可变形固体的基本假设：Ⅰ.连续性假设——无空隙、密实连续。(1)从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙；(2)变形必须满足几何相容条件，变

6、形后的固体内既无“空隙”，亦不产生“挤入”现象。据此：第一章绪论及基本概念24变形固体理论力学研究的物体——刚体：在外力作用下不发生变形的物体（理论力学研究物体的外部效应——平衡和运动）材料力学研究的物体——变形固体：在外力作用下发生变形的物体（变形固体的实际组成及其性质是很复杂的，为了分析和简化计算将其抽象为理想模型）25Ⅱ.均匀性假设——各点处材料的力学性能相同。对常用工程材料，尚有各向同性假设。Ⅲ.小变形假设——构件在承受荷载作用时，其变形与构件的原始尺寸相比甚小，甚至可以略去不计。第一章

7、绪论及基本概念26原始尺寸原理27§1-4杆件的几何特性直杆曲杆主要几何因素：横截面、轴线等截面杆和变截面杆第一章绪论及基本概念28§1-5杆件变形的基本形式Ⅰ.轴向拉伸或轴向压缩第一章绪论及基本概念29Ⅱ.剪切第一章绪论及基本概念30剪切变形31Ⅲ.扭转第一章绪论及基本概念32第一章绪论及基本概念扭转变形33Ⅳ.弯曲F1=F2时(从而亦有FA=FB)车轴的AB部分不受剪切——纯弯曲。而车轴的外伸部分既受弯又受剪——横力弯曲第一章绪论及基本概念34第一章绪论及基本概念弯曲变形35组合变形：当杆件

8、同时发生两种或两种以上基本变形时称为组合变形。36工程中常用构件在荷载作用下，大多为几种基本变形形式的组合——组合变形。烟囱(压缩+横力弯曲)齿轮传动轴(扭转+水平面内横力弯曲+竖直面内横力弯曲)厂房吊车立柱(压缩+纯弯曲)第一章完第一章绪论及基本概念37材料力学的特点1.内容的系统性比较强2.有科学的研究方法3.与工程实际的联系比较密切4.概念、公式较多38教材与参考书教材：《材料力学》孙训方参考书：1.《材料力学》许德刚2.《材料力学》刘鸿文3.《MechanicsofMaterials》F