A材料力学绪论课件.ppt

文档介绍：一、课时安排
课堂教学： 46
实 验： 10
总计：56 课时
二、基本要求
：（1）讲课过程中请保持安静
（2）手机静音
： 30％×期中
＋20％一、课时安排
课堂教学： 46
实 验： 10
总计：56 课时
二、基本要求
：（1）讲课过程中请保持安静
（2）手机静音
： 30％×期中
＋20％×平时
＋50％×闭卷考试＝期末总成绩
：独立完成作业
※ 材料力学的任务
※ 变形固体的基本假设
※ 外力及其分类
※ 内力、截面法和应力的概念
※ 位移、变形与应变
※ 杆件变形的基本形式
第一章 绪 论
§ 材料力学的任务
一、材料力学力与其它课程的关系
研究物体在力作用下的变形效应（内效应）
变形：载荷的作用下杆件形状、尺寸的变化
二维、三维块体、板壳
研究物体在力作用下的运动效应 （外效应）
对象:刚体；
外力分析计算；物体运动规律研究
理论力学:
材料力学:
弹性力学：
二、材料力学的任务
构件(零件):结构或机械的单个组成部分
结构正常工作:要求构件在外力作用下必须安全
强度条件：外力作用下不破坏
刚度条件：外力作用下变形不超过一定范围
稳定性条件：外力作用下保持其原有（直线）平衡形态
-----材料力学的主要内容
在满足强度、刚度、稳定性的要求下为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
材料力学任务：
§ 变形固体的基本假设
1. 连续性假设
认为组成固体物质不留空隙地充满固体的体积
(1）可将所有力学量表示成位置坐标的连续函数
(2）可进行坐标增量的无限小极限分析。
变形固体：
构件是由固体材料制成的，固体在外力作用下要变形，故称为变形固体
2. 均匀性假设
认为在固体内到处都有相同的力学性质
（1）可从固体中的任一部分取一微元体分析；
（2）由实验室小试件测得的材料性质，推广至整个构件上。
3. 各向同性假设
认为沿任何方向固体的力学性质相同
极大部分金属材料，都可视为各向同性材料。
各向异性材料：木材、纤维织品等。
§ 外力及其分类
体积力：连续分布在物体内部各点上(如重力、惯性力)
面积力：连续分布在物体一个面上的力
集中力：力的作用面积很小
外力：来自构件外部的力（自重、约束力、已知力）
按作用方式分类：
静载荷：由零开始缓慢增加至某一定值后不随时间变(不使物体产生加速度）
动载荷：随时间变化的力（交变载荷、冲击载荷）
按作用时间分类：
一、内力
由于外力引起的，构件各部分之间相互作用力的改变量
—— 随外力的变化而变化
§1-4 内力、截面法和应力的概念
二、截面法求解内力
“一截”
“二代替”
“三平衡”
二、截面法求解内力
求：截面上内力系的简化结果
内力是分布于截面上的一个复杂分布力系
内力分量：
轴力
剪力
扭矩
弯矩
x
y
z
x
y
z
求：截面上内力系的简化结果
三、应力
在截面上取一微小面积ΔA ，其作用力的合力为ΔF ，则内力在微面积上平均分布强度（集度）为
方向与ΔF 相同
一点的内力集度：
p
p —— 称为 C 点的应力，应力为矢量
——正应力
——切应力或剪应力
应力的单位：
—— “帕斯卡”或简称“帕”
工程常用单位：MPa （兆帕）
§ 位移、变形与应变
一、位移
— M点的位移
— N点的位移
物体变形引起的位移 — 材力研究的位移
物体的刚体移动引起的位移
:变形前、后线段 MN 长度的变化
二、变形与应变
（1）线段长度的改变：
线段 MN 的平均线应变
M点在 MN 方向的线应变简称应变
（2）线段方向的改变
变形前：
Mx与 My正交；
变形后：
不再正交；
变形前、后正交线段
夹角改变：
称为M点在平面 Mxy 内的切应变或剪应变
度量构件内一点变形程度的两个基本量，
三、小变形假设
无论是变形或是由变形引起的位移，其大小远小于构件的尺寸。
小变形条件下，作用于构件上的力其大小、方向及作用点位置，在构件变形前后的变化略去不计。即可用变形前的构件形状与尺寸分析。
----原始尺寸原理
P
§ 杆件变形的基本形