緒論材料力學(xué)第四劉鴻文分析學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1緒論材料力學(xué)第四劉鴻文緒論材料力學(xué)第四劉鴻文(hn wn)分析分析第一頁(yè)，共30頁(yè)。3.3.上課上課(shng k)(shng k)要求：不遲到、帶筆、帶練要求：不遲到、帶筆、帶練習(xí)本。習(xí)本。 4.4.參考參考書(shū)目：圖書(shū)館四樓書(shū)目：圖書(shū)館四樓“工業(yè)技術(shù)閱覽室工業(yè)技術(shù)閱覽室” 索書(shū)號(hào)索書(shū)號(hào)“TB301”第1頁(yè)/共30頁(yè)第二頁(yè)，共30頁(yè)。第第1 1章章 緒論緒論(xln)(xln)1.1 1.1 材料力學(xué)材料力學(xué)(ci lio l xu)(ci lio l xu)的任務(wù)的任務(wù)一、材料力學(xué)的研究對(duì)象一、材料力學(xué)的研究對(duì)象(duxing)：構(gòu)件中的桿件、：構(gòu)件中的桿件、零件零件1.1.構(gòu)件的分

2、類：構(gòu)件的分類：桿件；桿件； 板、殼；板、殼；塊體塊體塊體桿件第2頁(yè)/共30頁(yè)第三頁(yè)，共30頁(yè)。第第1 1章章 緒論緒論(xln)(xln)1.1 1.1 材料力學(xué)材料力學(xué)(ci lio l xu)(ci lio l xu)的任務(wù)的任務(wù) 第3頁(yè)/共30頁(yè)第四頁(yè)，共30頁(yè)。1.1.強(qiáng)度：構(gòu)件強(qiáng)度：構(gòu)件(gujin)(gujin)抵抗破抵抗破壞的能力。壞的能力。第4頁(yè)/共30頁(yè)第五頁(yè)，共30頁(yè)。第5頁(yè)/共30頁(yè)第六頁(yè)，共30頁(yè)。第6頁(yè)/共30頁(yè)第七頁(yè)，共30頁(yè)。三、材料的力學(xué)性能三、材料的力學(xué)性能 材料受力之后，變形材料受力之后，變形(bin xng)(bin xng)與破壞的與破壞的性質(zhì)。性質(zhì)。

3、四、材料力學(xué)的任務(wù)四、材料力學(xué)的任務(wù) 學(xué)習(xí)和研究工程學(xué)習(xí)和研究工程(gngchng)(gngchng)材料的力學(xué)性能知材料的力學(xué)性能知 識(shí)，學(xué)習(xí)構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的識(shí)，學(xué)習(xí)構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的 計(jì)算理論，為構(gòu)件選用適宜的材料，計(jì)算理論，為構(gòu)件選用適宜的材料， 設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的截面形狀與尺寸，設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的截面形狀與尺寸， 使設(shè)計(jì)達(dá)到即經(jīng)濟(jì)又安全的目的。使設(shè)計(jì)達(dá)到即經(jīng)濟(jì)又安全的目的。第7頁(yè)/共30頁(yè)第八頁(yè)，共30頁(yè)。1.2 1.2 變形固體的基本變形固體的基本(jbn)(jbn)假設(shè)假設(shè)理論力學(xué)理論力學(xué)材料力學(xué)材料力學(xué)剛體剛體變形固變形固體體一、關(guān)于變形一、關(guān)于變形(bin xng)(

4、bin xng)固體的假設(shè)固體的假設(shè)1.1.均勻、連續(xù)性假設(shè)均勻、連續(xù)性假設(shè)2.2.各向同性假設(shè)各向同性假設(shè)3.3.小變形小變形(bin xng)(bin xng)假設(shè)假設(shè)第8頁(yè)/共30頁(yè)第九頁(yè)，共30頁(yè)。1 1、材料的均勻、連續(xù)性假設(shè)、材料的均勻、連續(xù)性假設(shè)(jish)(jish) 是指材料內(nèi)部沒(méi)有空隙；是指材料的性是指材料內(nèi)部沒(méi)有空隙；是指材料的性 質(zhì)各處都一樣。質(zhì)各處都一樣。球墨鑄鐵球墨鑄鐵(qim-zhti)(qim-zhti)的顯微組織：的顯微組織：微觀不連續(xù)，不均勻微觀不連續(xù)，不均勻 ，宏觀連續(xù)均勻，宏觀連續(xù)均勻。第9頁(yè)/共30頁(yè)第十頁(yè)，共30頁(yè)。鋼棒鋼棒鋼材為各向同性鋼材為各向同

5、性( xin tn xn)的材料的材料。木材為各向異性木材為各向異性( xin y xn)的材料的材料。木棒木棒2 2、材料的各向同性假設(shè)、材料的各向同性假設(shè) 材料沿不同方向具有相同的力學(xué)材料沿不同方向具有相同的力學(xué)(l xu)(l xu)性性質(zhì)。質(zhì)。第10頁(yè)/共30頁(yè)第十一頁(yè)，共30頁(yè)。3 3、小變形假設(shè)：可使問(wèn)題得到如下簡(jiǎn)化、小變形假設(shè)：可使問(wèn)題得到如下簡(jiǎn)化（1 1）材料將是彈性的，變形均是可恢復(fù)）材料將是彈性的，變形均是可恢復(fù) 的；的；（2 2）忽略構(gòu)件變形對(duì)結(jié)構(gòu)整體形狀及力作）忽略構(gòu)件變形對(duì)結(jié)構(gòu)整體形狀及力作 用的影響；用的影響；（3 3）研究構(gòu)件長(zhǎng)度變化時(shí)，用垂線代替圓）研究構(gòu)件長(zhǎng)度

6、變化時(shí)，用垂線代替圓 弧；弧；（4 )4 )構(gòu)件的復(fù)雜構(gòu)件的復(fù)雜(fz)(fz)變形可處理為若干基本變變形可處理為若干基本變 形的疊加。形的疊加。 （P7P7）第11頁(yè)/共30頁(yè)第十二頁(yè)，共30頁(yè)。第12頁(yè)/共30頁(yè)第十三頁(yè)，共30頁(yè)。1.3 1.3 外力外力(wil)(wil)及其分類及其分類一、外力包括一、外力包括(boku)(boku) 1. 1. 外荷載（主動(dòng)力，已知力）外荷載（主動(dòng)力，已知力） 2. 2. 約束力（被動(dòng)力、未知力）約束力（被動(dòng)力、未知力）二、外力按作用方式二、外力按作用方式(fngsh)(fngsh)分類：分類：體積力、表面力（集中力，分布力）體積力、表面力（集中力，

7、分布力）三、外載荷按時(shí)間分類：三、外載荷按時(shí)間分類：靜載荷，動(dòng)載荷靜載荷，動(dòng)載荷第13頁(yè)/共30頁(yè)第十四頁(yè)，共30頁(yè)。1.4 1.4 內(nèi)力、截面法和應(yīng)力內(nèi)力、截面法和應(yīng)力(yngl)(yngl)的概念的概念一、構(gòu)件一、構(gòu)件(gujin)(gujin)的內(nèi)力的內(nèi)力 由于外部原因引起構(gòu)件由于外部原因引起構(gòu)件(gujin)(gujin)內(nèi)部各部?jī)?nèi)部各部 分之間的相互作用力。分之間的相互作用力。F1F2F3Fn變形變形外力外力 物體外部物體外部物體內(nèi)部物體內(nèi)部?jī)?nèi)力內(nèi)力引起引起第14頁(yè)/共30頁(yè)第十五頁(yè)，共30頁(yè)。1.1.內(nèi)力必須內(nèi)力必須(bx)(bx)滿足平衡條滿足平衡條件件作用在變形體上的作用在變形

8、體上的外力相互外力相互(xingh)(xingh)平衡平衡F1F2FF3F1FF2F3第15頁(yè)/共30頁(yè)第十六頁(yè)，共30頁(yè)。mm1F2F5F4F3F1F2F5Fa.a.內(nèi)力沿截面是連續(xù)內(nèi)力沿截面是連續(xù)(linx)(linx)分布的。分布的。b.b.將截面將截面(jimin)(jimin)上的分上的分布內(nèi)力向截面布內(nèi)力向截面(jimin)(jimin)形形心簡(jiǎn)化。心簡(jiǎn)化。第16頁(yè)/共30頁(yè)第十七頁(yè)，共30頁(yè)。1F2F5Fb. b. 截面上的分布內(nèi)力向形心簡(jiǎn)化截面上的分布內(nèi)力向形心簡(jiǎn)化(jinhu)(jinhu)的結(jié)果的結(jié)果第17頁(yè)/共30頁(yè)第十八頁(yè)，共30頁(yè)。“截面截面(jimin)(jimin

9、)法法”的三個(gè)步驟：的三個(gè)步驟：1 1）取分離體）取分離體 - - 在欲求其內(nèi)力的截面處，用一假想在欲求其內(nèi)力的截面處，用一假想平面把該構(gòu)件平面把該構(gòu)件(gujin)(gujin)截為兩部分，取其中任截為兩部分，取其中任一部分為研究對(duì)象一部分為研究對(duì)象( ( 分離體分離體) )；2 2）畫(huà)受力圖）畫(huà)受力圖 - - 在分離體上畫(huà)出其主動(dòng)力，再畫(huà)上在分離體上畫(huà)出其主動(dòng)力，再畫(huà)上截面上的內(nèi)力。截面上的內(nèi)力。3 3）列平衡方程）列平衡方程 - -通過(guò)平衡方程求該截面上的內(nèi)力通過(guò)平衡方程求該截面上的內(nèi)力。 (P4) (P4)第18頁(yè)/共30頁(yè)第十九頁(yè)，共30頁(yè)。1.1.應(yīng)力應(yīng)力(yngl)(yngl)：

10、當(dāng)面積無(wú)限小時(shí)，單位面積上的：當(dāng)面積無(wú)限小時(shí)，單位面積上的內(nèi)力。內(nèi)力。三、應(yīng)力三、應(yīng)力(yngl)(yngl)的概念的概念A(yù)PAPpA lim0第19頁(yè)/共30頁(yè)第二十頁(yè)，共30頁(yè)。p正應(yīng)力正應(yīng)力(yngl)：（與橫截面垂直（與橫截面垂直）切應(yīng)力切應(yīng)力(yngl)：（與橫截面相切（與橫截面相切）應(yīng)力應(yīng)力(yngl)(yngl)的單位：的單位：Pa (Pa (帕帕) )常用常用(chn yn)(chn yn)單位：?jiǎn)挝唬篕Pa(KPa(兆帕兆帕) ) MPa( MPa(兆帕兆帕) ) GPa( GPa(吉帕吉帕) )1 = 1 N/m2第20頁(yè)/共30頁(yè)第二十一頁(yè)，共30頁(yè)。1.5 1.5 變形

11、變形(bin xng)(bin xng)與應(yīng)變與應(yīng)變1.1.正應(yīng)變正應(yīng)變(yngbin)(yngbin)：（當(dāng)長(zhǎng)度無(wú)限小時(shí)，單位（當(dāng)長(zhǎng)度無(wú)限小時(shí)，單位長(zhǎng)度的變形）長(zhǎng)度的變形）sus lim0 k k點(diǎn)沿點(diǎn)沿ka ka 方向方向(fngxing)(fngxing)的的正應(yīng)變正應(yīng)變（過(guò)同一點(diǎn)不同方位的正應(yīng)變一（過(guò)同一點(diǎn)不同方位的正應(yīng)變一般不同）般不同）第21頁(yè)/共30頁(yè)第二十二頁(yè)，共30頁(yè)。2.2.切應(yīng)變切應(yīng)變(yngbin)(yngbin)：（用?。ㄓ没《缺硎荆┒缺硎荆┪Ⅲw相鄰棱邊微體相鄰棱邊(ln bin)(ln bin)所夾直角的改變量，稱為所夾直角的改變量，稱為切應(yīng)變。切應(yīng)變。圖圖a a與

12、與b b所示兩個(gè)矩形微體，所示兩個(gè)矩形微體，虛線表示其變形，問(wèn)：微體虛線表示其變形，問(wèn)：微體A A點(diǎn)處的切應(yīng)變分別為何值？點(diǎn)處的切應(yīng)變分別為何值？AA (a) (b)第22頁(yè)/共30頁(yè)第二十三頁(yè)，共30頁(yè)。1.6 1.6 桿件變形桿件變形(bin xng)(bin xng)的基本形式的基本形式桿件變形的四種基本形式桿件變形的四種基本形式(xngsh)(xngsh)：1.1.軸向拉壓軸向拉壓2.2.剪切與擠壓剪切與擠壓3.3.扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)4.4.彎曲彎曲第23頁(yè)/共30頁(yè)第二十四頁(yè)，共30頁(yè)。第24頁(yè)/共30頁(yè)第二十五頁(yè)，共30頁(yè)。第25頁(yè)/共30頁(yè)第二十六頁(yè)，共30頁(yè)。第26頁(yè)/共30頁(yè)第二十七頁(yè)，共30頁(yè)。mm第27頁(yè)/共30頁(yè)第二十八頁(yè)，共30頁(yè)。附附1 1：本課程：本課程(kchng)(kchng)的作用的作用1.本課程的內(nèi)容可直接應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)與計(jì)本課程的內(nèi)容可直接應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)與計(jì)算。算。2.材料力學(xué)是一門(mén)很重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它材料力學(xué)是一門(mén)很重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它與機(jī)械、土建與機(jī)械、土建(t jin)、航空、交通水利等、航空、交通水利等工程密切相關(guān)，他在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間工程密切相關(guān)，他在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起著橋梁作用起著橋梁作用.是后續(xù)結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈是后續(xù)結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼筋混凝土等課程的理論性力學(xué)、鋼筋混凝土等課程的理論基礎(chǔ)；是考研的考試科目?；A(chǔ)；是考研的