大学工程力学课件_单辉祖主编第7章-绪论分析重点.ppt

§7－1 材料力学的来龙去脉 二、材料力学的任务 —— 工程需要的迫切性 工程需要上看，材力是必然产物 材力能成为一门自然科学技术的学科，是人类文 明发展积累的成果 长江、松花江的堤坝 911的世贸大楼 失事的飞机 日常的衣食住行涉及的结构 它们的第一功能 —— 某方面的第一价值 虽然安全保证不是追求的第一功能，但是 是人类生存的基本功能 具有足够的刚度 构件在外载作用下，抵抗可恢复变形的能力。 例如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。 满足稳定性要求 构件在某种外载作用下，保持其原有平衡状态的 能力。例如柱子不能弯等。 材料力学的任务 1）研究材料的力学性能 2）研究构件的强度、刚度和稳定性等 3）合理解决安全与经济之间的矛盾  构件的强度、刚度和稳定性均与所用材料的力学 性能有关，因此在实验研究基础上，进行和理论分析 是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。 §7－2 变形固体的基本假设 在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变 形固体，而构件一般均由固体材料制成，故构件一 般都是变形固体。 变形固体的假设 1．连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充 满物质 （数学） 2．均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性 能相同 （力学） 3．各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力 学性能相同（物理） 4. 小变形假设：变形与本身的尺寸相比很小 四 对于构件任一点的变形，只有线变形和角变形 两种基本变形，分别由线（正）应变和角（切）应变来度量 1．线应变 正应变 —— 即单位长度上的变形量，无量纲，其物 理意义是构件上一点沿某一方向变形量 的大小 2．角应变 切应变 γ—— 即一点单元体两棱角直角的改变量， 无量纲 真正解决问题，还是材料力学形成以后 达.芬奇(Leonardo da Vinci, 1452-1519) 伽利略（Galilei, 1564-1642) 开始着手解决构件的强度计算问题 从那时起，材料力学在奠基 长期的积累、发展，逐渐完善形成 材料力学 材料力学关心的安全体现在 —— 强 度 (Strength) 刚 度 (Stiffness) 稳定性 (Stability) …... 对构件的三项基本要求 具有足够的强度 构件在外载作用下，抵抗破坏的能力。 例如储 气罐不应爆破。 （破坏 —— 断裂或变形过量不能恢复） 上面提到了术语 1、 构件 Component or Member ：组成机械的零件或构 筑物的杆件统称为构件 2、 结构 Structure：由构件组成的体系，工程结构是工 程实际中采用的结构 3、 载荷 Load：构件和结构承受的负载或荷重 载荷有 —— 内载荷