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