材料力学第1章绪论

单击此处编辑母版书名样式,*,材料力学,出版社 科技分社,1,材料力学,2,第一章,绪论,3,图,1-1,1.1,材料力学的任务和研究对象,在静力学中，不考虑力的变形效应，但在某些实际问题中，物体的变形是不能无视的，因而有必要在考虑变形的条件下进一步研究问题。,结构物、机械和设备由,构件,组成。,4,对构件正常工作的要求表达为以下三个方面：,.,强度要求,构件在荷载作用下，应具有足够的抵抗破坏的能力。,F,F,(a),F,F,钢筋,(b),图,1-2,5,.,刚度要求,构件在荷载作用下，应具有足够的抵抗变形的能力。,.,稳定性要求,某些构件在特定荷载，如压力作用下，应具有足够的保持其原有平衡状态的能力。,对一个具体的构件，这三方面要求往往有所侧重。,6,在满足上述强度、刚度和稳定性要求的同时，须尽可能合理选用材料和降低材料消耗量，以节约投资。,材料力学研究方法包含两个方面,理论分析,实验研究,测定材料的力学性能；对某些问题进行实验验证,7,1.2 可变形固体及其根本假设,材料在荷载作用下都会产生变形,尺寸改变和形状改变,可变形固体。,对可变形固体的根本假设：,.,连续性假设,认为整个物体所占空间内毫无空隙地充满物质。,.均匀性假设认为物体内的任何局部，其力学性能相同。,8,.,各向同性假设,认为材料沿各方向的力学性能都是相同的。,此外，构件在承受荷载作用时，其变形远比构件的原始尺寸小，这样在研究构件的平衡和内部受力以及变形等问题时，均可按构件的原始尺寸和形状进行计算。,9,荷载未作用时,荷载去除后,荷载作用下,F,构件的变形可分为,弹性变形,和,塑性变形,。,弹形变形例如,图,1-4,10,荷载未作用时,塑形变形例如,荷载作用下,F,荷载去除后,材料力学中所研究的大局部问题，限于弹性变形的范围内。,图,1-5,11,1.3 杆件变形的根本形式,材料力学中所研究的主要构件多抽象为杆件。所谓杆件，是指纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。,按横截面可将杆件分为等截面杆和变截面杆，等截面杆如图,(a),、,(d),，变截面杆如图,(c),，按轴线可将杆件分为直杆和曲杆，曲杆如图,(b),。,图,1-6,12,杆件的根本变形可分为以下四种：,.,轴向拉伸或轴向压缩,：在两个作用线与直杆轴线重合的外力作用下，变形形式表现为杆件长度的伸长或缩短。,图,1-7,13,.,剪切：,在相距很近的大小相等、方向相反、相互平行的一对力作用下，直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生相对错动。,图,1-8,14,.扭转：在一对大小相等、转向相反、作用面都垂直于直杆轴线的一对外力偶作用下，直杆的两个相邻横截面将发生绕轴线的相对转动，杆件外表纵向线将变为螺旋线，而轴线仍保持为直线。,图,1-9,15,.,弯曲,1在一对大小相等、方向相反、作用面在杆件的纵向平面内的力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕垂直于杆轴线的轴发生相对转动，变形后的杆件轴线将变为曲线。这种变形形式称为纯弯曲。,图,1-10,16,2杆件在垂直于杆件轴线的横向力作用下的变形是弯曲与剪切的组合，通常称为横力弯曲。,图,1-11,17,在工程结构中，杆件在荷载作用下的变形大多为上述几种根本变形形式的组合组合变形。,图,1-12,18,第一章结束,