文档介绍：1 同济大学航空航天与力学学院基础力学教学部 2 §1材料力学课程的任务§2 变形固体的物性假设小变形前提§3 内力和应力§4 应变§5工程构件的分类圣维南原理§6 杆件基本变形 3课程性质本课程是工科大学重要的承先启后的技术基础课可直接应用于道路、桥梁、建筑、航空航天以及工程机械设计在基础课与专业课之间起桥梁作用,为学习后续课程(如:结构力学、弹性力学、机械原理等)打下基础本课程的研究方法为今后的学习工作有帮助课程特点特点: “三多”——概念多、公式多、计算多应注意在学习过程中及时归纳总结§1—1材料力学课程的任务 4 上课适当作一些笔记,特别是一些补充例题及其解题思路及方法课程要求平时注意观察,对一般机械结构有初步了解学会处理力学问题的一般方法——由实际问题抽象出力学模型,对力学模型进行分析,运用有关定理解决问题 5 一、研究内容与研究对象工程实际中,结构物或机械一般由各种零件( 称为工程构件 member )组成。当结构物或机械工作时,这些构件就会承受一定的载荷( load )即力的作用本课程具体的研究内容与任务力产生的效应???????) ( --- ) --- 寸大小改变即力使物体的形状、尺使物体的形态发生改变内效应速度、加速度变化(即力使物体的位置、使物体的动态发生改变外效应 6 材料力学研究力产生的内效应, 研究力与物体的变形及破坏规律研究对象抽象为——可变形固体理论力学研究力产生的外效应, 研究力与机械运动之间的普遍规律研究对象抽象为——刚体二、课程任务结构物或机械要正常工作,要求组成它们的构件有足够的承担载荷的能力——承载能力 7 (1)构件必须具有足够的强度( strenth ): 衡量构件承载能力的三个主指标: 构件在外力作用下具有足够的抵抗破坏的能力。构件必须具有足够的保持原有平衡状态的能力构件的强度、刚度和稳定性与构件的材料、截面形状与尺寸、成本有关。(2)构件必须具有足够的刚度( rigidity ): 构件在外力作用下具有足够的抵抗变形的能力。(3)构件必须具有足够稳定性( stability ) 8 本课程的任务: (既安全又经济地设计构件) 材料力学就是通过对构件承载能力的研究,找到构件的截面尺寸、截面形状及所用材料的力学性质与所受载荷之间的内在关系,从而在既安全可靠又经济节省的前提下,为构件选择适当的材料和合理的截面尺寸、截面形状。课程的研究方法理论分析和实验手段相结合?材料的力学性质(材料在外力作用下的变形规律)需要通过试验获得?一些理论以实验结果得出的某些假设为前提 9 一、变形固体: 二、变形固体的基本假设: 1、连续性假设: 2、均匀性假设: 3、各向同性假设: 在外力作用下可发生变形的固体。认为变形固体整个体积内都被物质连续地充满,没有空隙和裂缝。认为变形固体整个体积内各点处的力学性质相同。认为变形固体沿各个方向的力学性质相同(不适合所有的材料) 。假设 2和3表示材料的力学性能与坐标、方向无关§1—2变形固体的物性假设小变形前提 10 小变形: 三、研究材料力学的前提条件——小变形假设。指构件在外力作用下发生的变形量远小于构件的尺寸材料力学研究的变形通常局限于小变形范围——小变形前提小变形前提条件的作用 1、小变形前提保证构件处于纯弹性变形范围弹性变形——卸载后能自动恢复的变形塑性变形——卸载后不能恢复的变形绝大多数工程材料的弹性变形都是小变形。