第一章 绪论 材料力学课件

2006－2007－2《材料力学》课程主讲教师：聂毓琴辅导教师：秦绪喜机械科学与工程学院工程力学系二00七年三月 材料力学基础课学科基础课专业课课程简介 讲课：98学时实验：12学时必修：实验报告5次110学时6.5学分预约增加的学时用于加强训练 作业：每次上课前交齐成绩：全校通考，统一密封评卷,考试占70％答疑：按A、B、C、D，记入平时成绩平时成绩30％(作业、出席、实验、随堂测验)全校统一答疑，第3周开始 1.《材料力学》机工2004.02（二等奖）参考书：.《材料力学学习辅导》吉大2005.01教材：2.《材料力学实验与课程设计》机工2006.08刘鸿文、单辉祖、孙训方、杜庆华、范钦珊...国内、外主要参考书：铁摩辛柯...“材料力学课程设计”考查（1学分）期末布置，下学期做 要求：1.《材料力学多媒体教学课件》1996年开始，自行制作，逐步修改，获吉林省教育技术三等奖3.投影教学手段：2.黑板1.不缺课（动脑）2.本（动手）3.互动 第一章绪论§1.1材料力学的任务§1.2变形固体的基本假设§1.3内力.截面法和应力的概念§1.4变形与应变的概念§1.5构件的分类杆件变形的基本形式 力刚体物体可变形固体运动变形理学力论材学力料破坏 §1.1材料力学的任务一.工程要求设计机械结构零件构件(可变形固体)要求:构件具有足够的承载能力? 构件的承载能力包括强度----构件抵抗破坏的能力刚度----构件抵抗变形的能力稳定性----维持原有平衡状态的能力1.强度2.刚度3.稳定性问题:1.什么叫构件的强度刚度稳定性?2.什么叫构件具有足够的强度刚度稳定性?````? “破坏”失效变形弹性变形---去掉载荷能恢复的变形塑性变形---去掉载荷不能恢复的变形（永久变形，残余变形）足够的强度----构件在规定的载荷作用下不发生破坏足够的刚度----构件在规定的载荷作用下不发生过大的弹性变形足够的稳定性----构件在规定的载荷作用下不失稳 香港青马大桥 南京长江二桥（斜拉桥，628米） 江阴长江大桥（悬索桥，1385米）美国金门大桥（悬索桥，1280米） 加拿大魁北克大桥 彩虹桥事件 40人死亡；14人受伤；直接经济损失631万元。1999年1月4日，我国重庆市綦江县彩虹桥发生垮塌，造成： 垮塌前的彩虹桥 垮塌后的彩虹桥 二.任务保证构件具有足够的承载能力的前提下，以最经济的代价；选择适宜的材料；确定合理的截面形状和尺寸；提供必要的理论基础和计算方法。矛盾：安全----经济为构件 三．研究的内容和方法内容１．外力变形的规律破坏的规律２．材料的力学性质３．截面形状和尺寸与承载关系方法１．实验手段２．理论分析几何方面物理方面静力方面 说明：1.三方面要求不一定同时都要满足，对具体的构件一般以一方面为主要条件。2.有些要求相反。1设计煤气罐安全销（要求是相反的）2有些构件要求产生较大的弹性变形，如跳水员跳板，轿车弹簧等。 构件可变形固体各种材料在研究中可能以整体,部分,微块为对象,在方法上要用到数学中的微积分,所以首先要对可变形固体进行一定的假设1.连续性2.均匀性3.各向同性1.2变形固体的基本假设§ 小变形条件原始尺寸原理在理论力学中,建立平衡方程,运动方程,动力方程,都是把物体抽象为刚体来进行的在材料力学中,不能再把物体看作刚体.变形是客观存在的,当结构的支反力没有求出时,变形是无法求解的,为了应用静力平衡方程,求出支反力,引入小变形原理(原始尺寸原理)变形量<<原始尺寸L<>横向尺寸，如柱轴梁。``直杆-----轴线为直线，横截面与轴线垂直。§1.5构件的分类杆件变形的基本形 二.杆件变形的基本形式工程中的构件往往受载都比较复杂,我们先抓住主要的作用,将构件的受力进行抽象,基本变形可分为四种。1.拉，压2.剪切3.扭转4.弯曲 受力简图：外力作用特点：通过轴线。1.拉，压 2.剪切受力简图：外力作用特点：一对力，大小相等，方向相反，相距很近。 3.扭转特点：力偶作用面垂直轴线。4.弯曲特点：力垂直轴线。力偶作用面通过轴线。