变形固体及其基本假设.ppt

第一章绪论,1-1材料力学的任务,一、材力与其它课程的关系,理力：,变形体力学：研究物体在外力作用下的变形、内力,材力：杆一维,平衡，运动,弹力：二维、三维板壳理论,质点、质点系、刚体,二、材力的任务,构件(或零件):组成结构或机械的单个部分,要求构件在外力作用下必须安全(正常工作）,强度条件：在外力作用下不破坏,刚度条件：在外力作用下变形不超过一定范围,稳定性条件：在外力作用下保持其原有平衡形态,CL13TU1,钢板尺：一端固定一端自由,CL13TU2,3,材力的任务：在满足强度、刚度和稳定性的要求下，以最经济的代价设计构件、校核构件。,制造构件必须经济：节约材料，减轻自重,1-2变形固体及其基本假设,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，故称为变形固体材料力学中对变形固体所作的基本假设：一、连续性假设认为物质毫无空隙地充满了物体的几何空间，结构是密实的二、均匀性假设物体内任一部分性质相同,三、各向同性假设材料沿着各个方向性质相同,四、小变形假设变形远小于构件尺寸，在研究构件的平衡和运动时按变形前的原始尺寸进行计算,以保证问题在几何上是线性的。在求某一小变形值时，其高阶小量就可舍去,1-3外力及其分类,按作用方式分类：体积力：连续分布在物体内部各点上的力如重力、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,按作用时间分类：,静载荷：由零开始缓慢增加至某一定值后不随时间变化(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）,1-4内力、截面法和应力,内力,“附加内力”,平均应力,总应力,正应力,剪应力,应力:是内力的集度，即单位面积上的内力,应力的单位:,即帕斯卡,1-5位移及变形的概念,线位移：自物体内某一点的原位置到新位置所连直线的距离,角位移：物体上的某一直线段旋转的角度,线应变,平均线应变：,角应变,应变纯粹是描述固体变形的一种几何度量，正应变或线应变有在几何上表示伸长、缩短的作用。而角应变或切应变引起物体形状的改变。,CL1TU10,1-6杆件变形的基本形式,杆：一个方向的尺寸远大于其它两个方向的尺寸,纵向（长的一个方向）横向（短的两个方向）,横截面：垂直于长度方向的截面,轴线：所有横截面形心的连线横截面和轴线是相互垂直的,直杆：轴线为直线等直杆：轴线为直线，横截面相同曲杆：轴线为曲线,杆件的四种基本变形形式：(1)拉伸或压缩杆受一对大小相等，方向相反的纵向力，力的作用线与杆轴线重合,(2)剪切杆受一对大小相等，方向相反的横向力，力的作用线靠得很近,(3)扭转杆受一对大小相等，方向相反的力偶，力偶作用面垂直于杆轴线,(4)弯曲杆受一对大小相等，方向相反的力偶，力偶作用面是包含轴线的纵向面,