说明材料力学-基本知识.ppt

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1、模块三材料力学基本知识2021/9/72基本知识材料力学的基本任务及研究对象(Thetasksandresearchobjectsofmechanicsofmaterials)变形固体的基本假设(Thebasicassumptionsofdeformablebody)力、应力、应变和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement)杆件变形的基本形式(Thebasicformsofdeformation)2021/9/73材料力学的基本任务研究结构构件和

2、机械零件承载能力的基础学科；为满足工程结构或机械的正常工作,构件应具有足够的承载能力。承载能力(carryingcapacity)强度（strength)刚度（stiffness)稳定性（stability)2021/9/741、强度（strength)构件抵抗破坏的能力2021/9/75强度是指构件在外力的作用下，不发生破坏的能力。2021/9/762、刚度刚度是指构件在外力作用下，抵抗变形的能力。(stiffness):2021/9/773、稳定性（stability)构件保持原有平衡状态的能力。稳定性是指构件在某

3、些受力形式（如轴向压力）下，其平衡形式不会发生突然转变的能力。某些细长杆件（或薄壁构件）在轴向压力达到一定的数值时，会失去原来的平衡形态而丧失工作能力，这种现象称为失稳。2021/9/78材料力学的基本任务研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科；基本任务：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出即安全又经济的结构构件和机械零件。2021/9/79（2）设计截面尺寸：三种强度计算：（1）校核强度：（3）确定许可载荷：已知荷载

4、大小、杆子尺寸和材料，问是否安全？已知荷载大小和材料，确定杆子截面面积。已知材料和杆子截面面积，确定许可荷载大小。材料力学的基本任务2021/9/710材料力学的目的为确保设计安全，通常要求多用材料和用高质量材料；为使设计符合经济的原则，有要求少用材料和用廉价材料；合理地解决上述矛盾，为完成即安全（满足强度、刚度、稳定性的要求）又经济（以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，）的设计提供理论依据和计算方法。2021/9/711研究对象(researchobjects)1、构件(element)2、构

5、件的分类(classificationofelements)板(plate)壳(shell)块体(body)(bar)2021/9/712材料力学以“杆件”为主要研究对象（themainresearchobjectiveinmechanicsofmaterialsincludeaxially-loadedbars,shafts,beams,andcolumns)2021/9/713工程中多为梁、杆结构2021/9/714基本知识材料力学的基本任务(Thetasksandresearchobjectsofmechanic

6、sofmaterials)变形固体的基本假设(Thebasicassumptionsofdeformablebody)力、应力、应变和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement)杆件变形的基本形式(Thebasicformsofdeformation)2021/9/715变形固体的基本假设(Thebasicassumptionsofdeformablebody)一、均匀连续性假设(homogenization&continuityassumptio

7、n)物体内，各处的力学性质完全相同；物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。二、各向同性假设（isotropyassumption)组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。三、弹性小变形假设（neglectingdeformationassumption)材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力分析时可忽略其变形。2021/9/716基本知识材料力学的基本任务(Thetasksandresearchobjectsofmechanicsofmaterials)变形固体的基本假设(Theb

8、asicassumptionsofdeformablebody)力、应力、应变和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement)杆件变形的基本形式(Thebasicformsofdeformation)2021/9/717一、外力（externalforce)构件