河海大学材料力学课件

工程力学（三）材料力学 第一章绪论基本概念§1-1材料力学的任务建筑物或机械中承受荷载而起骨架作用的部分称为结构。组成结构或机械的单个部件被称为构件（零件）。第一章绪论 构件的分类：1、杆件2、板（壳）3、块体材料力学只研究杆件的变形问题第一章绪论 静力学基础动力学基础第一章绪论能做什么？还不会做的？ 1、强度：构件抵抗破坏的能力。2、刚度：构件抵抗变形的能力。3、稳定性：构件在外力作用下，具有保持原有平衡形式的能力。构件正常（安全）工作需满足三个条件★构件不满足这些条件都有可能引起结构的破坏。第一章绪论 1940年，美国华盛顿州的塔克马新建成了一座索桥，但建成才4个月就被每秒19米的横风所摧毁。后来弄清桥梁被毁是横风引起的自感应震动造成的。这一原理弄清以后，带动了索桥技术的飞跃发展。日本明石海峡大桥能承受每秒80米的狂风，这其中也包含了塔克马索桥的教训。二战时期美国制造的“解放”号万吨运输船接连受到破坏，调查发现是由于钢在零摄氏度以下失去伸缩性，出现“冷脆”现象造成的，这一失败促进了以后的钢铁利用技术，特别是焊接技术的飞跃提高。由此可见，把失败转化为成功的关键是正视失败，把失败中隐藏着的发展基因发掘出来。1952年，德哈维兰·彗星式喷气式飞机问世后名噪一时，但在其后不久连续发生坠落事故。后来才知道是当时并不知晓的金属疲劳的原理在作怪，波音公司汲取了教训，把高空中的金属疲劳知识应用于新飞机的开发，结果波音公司席卷了世界飞机市场。 结构破坏实例： 第一章绪论结构破坏实例 垮塌后的大桥破坏后的飞机前起落架锁连杆安装螺栓(销子)意外断裂第一章绪论 材料力学的任务：通过理论和实验两方面，研究构件的内力、应力（内力的分布）变形和破坏规律；第一章绪论2.建立起强度、刚度和稳定性的理论;3.经济、合理地设计构件尺寸和选择材料，确保工程结构安全和经济。 §1-2变形固体的概念及其基本假设1、连续性假设2、均匀性假设3、各向同性假设b、线弹性a、小变形变形固体材料的假设（简化）：研究范围：第一章绪论 §1-3杆件及其变形的基本形式1、轴向拉伸或压缩2、扭转MTMT3、弯曲FMPPPP第一章绪论 外力及分类一、按外力的分布状况分类均布力（q=常量）非均布力(q=非常量)1、体积力（体力）2、面积力（面力）（1）集中力（2）线分布力qq第一章绪论 二、按外力作用时与时间的关系分类1、静荷载2、动荷载第一章绪论Ft静荷载动荷载 §1-4内力、力的概念一、内力的概念由于物体受到外力作用所引起的内部各质点间相互作用力的改变量——“附加内力”，简称为内力。F1F2F1FRq第一章绪论 F1F2F1FRqF1FRFMF1FRFxFyFzMxMyMzFx、Fy——剪力Fy：——轴力Mx、Mz——弯矩My：——扭矩第一章绪论 二、应力B△FM△A—微小面积△A上的平均应力—M点横截面上的应力（矢量）1MPa=106Pa，1GPa=103MPa=109Pa1Pa（帕）=1N/m2σBMpτσ—正应力τ—切应力应力物理量所包含的要素：作用面，方向，大小。第一章绪论内力的集度 §1-5位移和应变一、位移点——线位移线段、面——角位移变形位移刚体位移第一章绪论 二、应变线应变：无单位量第一章绪论△x`△y`αβA`xyA△x△ydydx切应变： §1-6材料力学的特点（1）内容的系统性强（2）有科学的研究方法（3）与工程实际联系密切（4）概念公式多第一章绪论 a、考研的指定科目b、对后继课程有直接的影响结束！第一章绪论答疑每周3晚上6:30~8:30，高A402 谢谢！ 例题已知：F,a,各杆重不计；求：B、E铰处约束反力.