孙训方材料力学01绪论

材料力学课程概述课程性质：技术基础课。注重理论分析的同时，联系工程实际。《钢规》、《砌规》、《混规》等规范公式(举例)课程特点：以理论力学为基础，为专业课学习打下基础。新概念多，公式多，作业多。材料力学数学物理学理论力学其他入门材料力学其他建筑结构结构力学工程材料桥梁工程材料力学材料力学的理解广义：力物体效应平衡、运动规律变形、破坏规律一般力学固体力学材料：不同材料有不同的力学性质（通过实验研究）力：同种材料不同受力，力学性质不同（通过理论分析研究）力刚体外效应力变形体内效应安全经济力学流体力学材料力学4第一章绪论及基本概念§1-1材料力学的任务§1-2材料力学发展概述§1-3可变形固体的性质及其基本假设§1-4材料力学主要研究对象的几何特征§1-5杆件变形的基本形式材料力学5§1-1材料力学的任务一、结构物和机械由构件组成第一章绪论及基本概念材料力学6二、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,构件不断裂，不失效。第一章绪论及基本概念FFaFF钢筋b材料力学铁达尼号材料力学8强度问题重庆綦江彩虹桥材料力学人跑步时脚上的力量有多大？脚上的力量假设人体重量为750N3000N3500N4500N6000N12500N材料力学10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（看动画）第一章绪论及基本概念材料力学11Ⅱ.具有足够的刚度——荷载作用下的变形不超过工程允许范围（规范举例）。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F弹性变形示例材料力学12第一章绪论及基本概念弹性变形示例（看动画）材料力学13荷载未作用时塑性变形示例第一章绪论及基本概念荷载作用下F荷载去除后材料力学14塑形变形示例第一章绪论及基本概念材料力学15Ⅲ.满足稳定性要求——构件在原有形态下的平衡应保持稳定的平衡。（看动画）第一章绪论及基本概念材料力学材料力学17稳定性问题宁波一18层楼高塔吊突然拗断操控工人坠落摔死材料力学强度强度、刚度判断一下结构，要满足其正常工作，应主要考虑的要素材料力学强度、刚度强度、刚度材料力学强度、刚度强度、刚度、稳定性材料力学21材料力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——研究构件在载荷作用下变形及破坏的规律材料力学22第一章绪论及基本概念材料力学是研究杆件的强度、刚度和稳定性的学科，它提供了有关的基本理论、计算方法和试验技术，使我们能合理地确定杆件的材料和形式尺寸，以达到安全与经济的目的。结论材料力学23§1-2材料力学发展概述第一章绪论及基本概念材料力学24赵州桥建成于605年第一章绪论及基本概念山西应县佛宫寺应县木塔建于1056年材料力学超高层建筑大跨建筑思考：1，何为高层，何为超高层，何为大跨度？2，超高层和大跨度用何种材料？材料力学26在材料力学发展中做出卓越贡献的人物伽利略(G.Galileo)1638年提出计算梁强度的公式(但结论不正确)，1638年：《关于两种新科学的叙述与证明》，使材料力学成为一门独立的学科。第一章绪论及基本概念材料力学27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欧拉提出压杆稳定理论材料力学库仑法国科学家（1736－1806）通过实验修正了伽利略的错误，提出了最大切应力强度理论。法国科学家纳维在1826年著第一部《材料力学》材料力学铁木辛柯美籍俄罗斯力学家（1878-1972），他在应用力学方面著作甚多。编写了《材料力学》、《结构力学》、《高等动力学》、《弹性力学》（代表作）、《工程中的振动问题》和《板壳理论》等二十多种书籍。材料力学1945年毕业于西南联合大学土木系。1949年获美国哈佛大学应用力学硕士学位。材料力学31§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——物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。第一章绪论及基本概念材料力学球墨铸铁的显微组织微观不连续，宏观连续。普通钢材的显微组织优质钢材的显微组织材料力学33Ⅱ.均匀性假设——各点处材料的力学性能相同。Ⅵ.小变形假设——所研究的构件在荷载作用下的变形与原始尺寸相比很小，故对构件进行受力分析时可忽略其变形。第一章绪论及基本概念Ⅲ.各向同性假设——组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。材料力学34§1-4材料力学主要研究对象的几何特征第一章绪论及基本概念研究对象：构件杆件板壳主要研究对象：杆件材料力学35直杆曲杆主要几何因素：横截面、轴线等截面杆变截面杆第一章绪论及基本概念等截面直杆横截面轴线材料力学36§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变形形式是由大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的一对力引起的，表现为杆件的长度的伸长或缩短。材料力学37Ⅱ.剪切第一章绪论及基本概念变形形式是由大小相等、方向相反、相互平行的力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。材料力学38Ⅲ.扭转第一章绪论及基本概念变形形式是有大小相等、方向相反、作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的，表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。材料力学39Ⅳ.弯曲第一章绪论及基本概念变形形式是有垂直于杆件轴线的横向力，或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶引起的，表现为杆件轴线由直线变为曲线。材料力学40个人的智慧不是一个器具,等待老师去填满;而是一块可以燃烧的煤,有待于老师去点燃。——[法]考留达克