文档介绍：第一节材料力学的基本概念
第二节轴向拉压的工程实例与力学简图
第三节轴力与轴力图
第四节轴向拉压杆横截面上的应力
第五节拉压变形与胡克定律
第六节材料拉伸与压缩时的力学性能
第七节轴向拉伸与压缩时的强度计算
第八节轴向拉伸和压缩的静不定问题
第八章轴向拉伸与压缩
本章通过杆件四种基本变形中最简单的轴向拉压,了解变形固体静力学分析和解决问题的基本思路和一般方法。学习时要熟练掌握轴向拉压杆件的内力、应力、变形及强度计算的概念和方法。掌握材料拉伸与压缩时的力学性能。了解轴向拉伸和压缩的静不定问题的处理方法。
教学目的和要求
内力、截面法、应力和强度的概念;
轴力的计算和轴力图的画法;
拉压变形和胡克定律;
材料拉伸与压缩时的力学性能。
教学重点
截面法求解内力;
轴力图的画法;
轴向拉伸和压缩时的强度计算;
轴向拉伸和压缩的静不定问题的处理方法。
教学难点
构件——工程结构或机械的各组成部件统称构件。
杆件——长度方向尺寸远大于横向尺寸的构件。其几何要素是横截面和轴线。
直杆——轴线为直线。
曲杆——轴线为曲线。
变截面杆——截面变化。
等直杆——截面不变化的直杆。
一、材料力学的任务
第一节材料力学的基本概念
杆件设计要满足的三个基本要求:
(1)强度要求。在一定荷载作用下,构件不能发生破坏,即构件应有足够的抵抗破坏的能力。
(2)刚度要求。在荷载作用下,构件应有足够的抵抗变形的能力。
(3)稳定性要求。对受压构件,经常会发生杆件失效,并不是强度不足而破坏,而出现突然弯曲而失去承载能力,此时称该杆丧失稳定性。这就要求构件应有足够的保持原有平衡状态的能力。
工程结构的强度、
刚度和稳定问题
稳定问题
强度
刚度
在满足强度、刚度、稳定性的前提下,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,为设计构件提供必要的理论基础和计算方法。
(1)连续性假定。构成材料的物质毫无空隙地充满了构件的整个容积。(可用微积分数学工具,可取微元看整体)
(2)均匀性假定。物体内材料的力学性质在各处都完全相同。
(3)各向同性假定。材料沿各方向的力学性质完全相同。
(这样的材料称为各向同性材料;沿各方向的力学性质不同的材料称为各向异性材料)
(4)小变形假定。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。
二、变形体的性质及基本假设
二、内力、截面法和应力的概念

杆件在外力作用下而产生变形,其内部各部分之间因相对位置改变而引起的相互作用,这种作用称为附加内力,简称内力。
载荷分类
荷载按其作用时间变化情况可分为静荷载和动荷载。
静荷载——缓慢地加到杆件上,以后保持恒定不变的荷载。如构件自重、土压力、水压力等为静荷载。
动载荷——大小、方向和位置随时间而变化的荷载。如汽车对桥梁的作用力、地震力、爆炸力等为动荷载。
根据荷载作用于物体表面的范围不同,可将荷载分为集中载荷和分布荷载。
集中载荷——作用于杆件的面积远小于杆件的表面积,可以简化为一个“点”。
分布载荷——连续作用在物体表面的大面积上,可分为均匀分布和非均匀分布。