材料力学课件全套

材料力学材料力学目录第一章第一章第一章第一章绪绪绪绪论论论论目录第一章第一章第一章第一章绪论绪论绪论绪论§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务§§§§1.21.21.21.2变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设§§§§1.31.31.31.3外力及其分类外力及其分类外力及其分类外力及其分类§§§§1.41.41.41.4内力、截面法及应力的概念内力、截面法及应力的概念内力、截面法及应力的概念内力、截面法及应力的概念§§§§1.51.51.51.5变形与应变变形与应变变形与应变变形与应变§§§§1.61.61.61.6杆件变形的基本形式杆件变形的基本形式杆件变形的基本形式杆件变形的基本形式目录目录目录目录§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务传统具有柱、梁、檩、椽的木传统具有柱、梁、檩、椽的木传统具有柱、梁、檩、椽的木传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构制房屋结构制房屋结构制房屋结构古代建筑结构古代建筑结构古代建筑结构古代建筑结构目录目录目录目录建于隋代（建于隋代（建于隋代（建于隋代（605605605605年）的河北赵州桥年）的河北赵州桥年）的河北赵州桥年）的河北赵州桥桥桥桥桥长长长长64.464.464.464.4米，跨径米，跨径米，跨径米，跨径37.0237.0237.0237.02米，用石米，用石米，用石米，用石2800280028002800吨吨吨吨一、材料力学与工程应用一、材料力学与工程应用一、材料力学与工程应用一、材料力学与工程应用古代建筑结构古代建筑结构古代建筑结构古代建筑结构建于辽代（建于辽代（建于辽代（建于辽代（1056105610561056年）的山西应县佛宫寺释迦塔年）的山西应县佛宫寺释迦塔年）的山西应县佛宫寺释迦塔年）的山西应县佛宫寺释迦塔塔高塔高塔高塔高9999层共层共层共层共67.3167.3167.3167.31米，用木材米，用木材米，用木材米，用木材7400740074007400吨吨吨吨900900900900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔目录目录目录目录§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务四川彩虹桥坍塌四川彩虹桥坍塌四川彩虹桥坍塌四川彩虹桥坍塌目录目录目录目录§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务美国纽约马尔克大桥坍塌美国纽约马尔克大桥坍塌美国纽约马尔克大桥坍塌美国纽约马尔克大桥坍塌比萨斜塔比萨斜塔比萨斜塔比萨斜塔§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务目录目录目录目录§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务1111、构件：、构件：、构件：、构件：工程结构或工程结构或工程结构或工程结构或机械的每一组成部分。机械的每一组成部分。机械的每一组成部分。机械的每一组成部分。（例如：行车结构中的（例如：行车结构中的（例如：行车结构中的（例如：行车结构中的横梁、吊索等）横梁、吊索等）横梁、吊索等）横梁、吊索等）理论力学理论力学理论力学理论力学————研究研究研究研究刚体刚体刚体刚体，研究，研究，研究，研究力力力力与与与与运动运动运动运动的关系。的关系。的关系。的关系。材料力学材料力学材料力学材料力学————研究研究研究研究变形体变形体变形体变形体，研究，研究，研究，研究力力力力与与与与变形变形变形变形的关系。的关系。的关系。的关系。二、基本概念二、基本概念二、基本概念二、基本概念2222、变形：、变形：、变形：、变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的在外力作用下，固体内各点相对位置的在外力作用下，固体内各点相对位置的在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。改变。改变。改变。((((宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）3333、内力：、内力：、内力：、内力：构件内由于构件内由于构件内由于构件内由于发生变形而产生的相发生变形而产生的相发生变形而产生的相发生变形而产生的相互作用力。互作用力。互作用力。互作用力。（（（（内力随内力随内力随内力随外力的增大而增大外力的增大而增大外力的增大而增大外力的增大而增大））））强度：强度：强度：强度：在载荷作用下，在载荷作用下，在载荷作用下，在载荷作用下，构件构件构件构件抵抗破坏抵抗破坏抵抗破坏抵抗破坏的能力。的能力。的能力。的能力。刚度：刚度：刚度：刚度：在载荷作用下，构件在载荷作用下，构件在载荷作用下，构件在载荷作用下，构件抵抗变形抵抗变形抵抗变形抵抗变形的能力。的能力。的能力。的能力。塑性变形塑性变形塑性变形塑性变形((((残余变形残余变形残余变形残余变形))))————外力解除后不能消失外力解除后不能消失外力解除后不能消失外力解除后不能消失弹性变形弹性变形弹性变形弹性变形————随外力解除而消失随外力解除而消失随外力解除而消失随外力解除而消失｛§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务目录目录目录目录§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务4444、稳定性：、稳定性：、稳定性：、稳定性：在载荷在载荷在载荷在载荷作用下，作用下，作用下，作用下，构构构构件件件件保持原有保持原有保持原有保持原有平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态的的的的能力。能力。能力。能力。强度、刚度、稳定性强度、刚度、稳定性强度、刚度、稳定性强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力是衡量构件承载能力是衡量构件承载能力是衡量构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的一门科学。的一门科学。的一门科学。的一门科学。目录目录目录目录研究构件的强度、刚度和稳定性研究构件的强度、刚度和稳定性研究构件的强度、刚度和稳定性研究构件的强度、刚度和稳定性,,,,还需要了解材料的还需要了解材料的还需要了解材料的还需要了解材料的力学性能力学性能力学性能力学性能。因此在。因此在。因此在。因此在进行理论分析的基础上，进行理论分析的基础上，进行理论分析的基础上，进行理论分析的基础上，实验研究实验研究实验研究实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和是完成材料力学的任务所必需的途径和是完成材料力学的任务所必需的途径和是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。手段。手段。手段。目录目录目录目录§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务就是在满足强度、刚度材料力学的任务就是在满足强度、刚度材料力学的任务就是在满足强度、刚度材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计和稳定性的要求下，为设计和稳定性的要求下，为设计和稳定性的要求下，为设计既经济又安全既经济又安全既经济又安全既经济又安全的构的构的构的构件，提供必要的理论基础和计算方法。件，提供必要的理论基础和计算方法。件，提供必要的理论基础和计算方法。件，提供必要的理论基础和计算方法。三、材料力学的任务三、材料力学的任务三、材料力学的任务三、材料力学的任务若：构件横截面尺寸不足或形状不合理,或材料选用不当___不满足上述要求,不能保证安全工作.若：不恰当地加大横截面尺寸或选用优质材料___增加成本,造成浪费均不可取}构件的分类：构件的分类：构件的分类：构件的分类：杆件、板壳杆件、板壳杆件、板壳杆件、板壳****、块体、块体、块体、块体****§§§§1.11.11.11.1材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学的任务材料力学主要研究材料力学主要研究材料力学主要研究材料力学主要研究杆件杆件杆件杆件等截面直杆等截面直杆等截面直杆等截面直杆————————等直杆等直杆等直杆等直杆四、材料力学的研究对象四、材料力学的研究对象四、材料力学的研究对象四、材料力学的研究对象直杆直杆直杆直杆————————轴线为直线的杆轴线为直线的杆轴线为直线的杆轴线为直线的杆曲杆曲杆曲杆曲杆————————轴线为曲线的杆轴线为曲线的杆轴线为曲线的杆轴线为曲线的杆{等截面杆等截面杆等截面杆等截面杆————————横截面的大小横截面的大小横截面的大小横截面的大小形状不变的杆形状不变的杆形状不变的杆形状不变的杆变截面杆变截面杆变截面杆变截面杆————————横截面的大小横截面的大小横截面的大小横截面的大小或形状变化的杆或形状变化的杆或形状变化的杆或形状变化的杆{目录目录目录目录§§§§1.21.21.21.2变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设1111、连续性假设：、连续性假设：、连续性假设：、连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质在外力作用下，一切固体都将发生变形，在外力作用下，一切固体都将发生变形，在外力作用下，一切固体都将发生变形，在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体。故称为变形固体。故称为变形固体。故称为变形固体。在材料力学中，对变形固体在材料力学中，对变形固体在材料力学中，对变形固体在材料力学中，对变形固体作如下假设：作如下假设：作如下假设：作如下假设：目录目录目录目录目录目录目录目录灰口铸铁的显微组织灰口铸铁的显微组织灰口铸铁的显微组织灰口铸铁的显微组织球墨铸铁的显微组织球墨铸铁的显微组织球墨铸铁的显微组织球墨铸铁的显微组织2222、均匀性假设：、均匀性假设：、均匀性假设：、均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性能相同认为物体内的任何部分，其力学性能相同认为物体内的任何部分，其力学性能相同认为物体内的任何部分，其力学性能相同§§§§1.21.21.21.2变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设普通钢材的显微组织普通钢材的显微组织普通钢材的显微组织普通钢材的显微组织优质钢材的显微组织优质钢材的显微组织优质钢材的显微组织优质钢材的显微组织目录目录目录目录目录目录目录目录§§§§1.21.21.21.2变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设变形固体的基本假设AAAABBBBCCCCFFFFδδδδ1δδδδ2如右图，如右图，如右图，如右图，δδδδ远小于构件的最小尺远小于构件的最小尺远小于构件的最小尺远小于构件的最小尺寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，把支架的变形略去不计。计算得到很大把支架的变形略去不计。计算得到很大把支架的变形略去不计。计算得到很大把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。的简化。的简化。的简化。4444、小变形与线弹性范围、小变形与线弹性范围、小变形与线弹性范围、小变形与线弹性范围3333、各向同性假设：、各向同性假设：、各向同性假设：、各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力学性能相同认为在物体内各个不同方向的力学性能相同认为在物体内各个不同方向的力学性能相同认为在物体内各个不同方向的力学性能相同（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）认为构件的