材料力學(xué)緒論.ppt

1、1,材 料 力 學(xué),目錄,2,第一章 緒 論,目錄,3,第一章 緒論,目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史 1-2 、材料力學(xué)的任務(wù) 1-3 、變形固體的基本假設(shè) 1-4 、外力、內(nèi)力及應(yīng)力的概念 1-5 、位移、變形及應(yīng)變的概念 1-6 、構(gòu)件的分類桿件的基本變形,目錄,4,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,傳統(tǒng)具有柱、梁、檁、椽的木制房屋結(jié)構(gòu),古代建筑結(jié)構(gòu),一,目錄,5,古代建筑結(jié)構(gòu),建于唐末（857年）的山西五臺(tái)山佛光寺東大殿,目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,6,古代建筑結(jié)構(gòu),建于遼代（1056年）的山西應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔,塔高9層共67.31米，用木材7400噸,900多年來歷經(jīng)數(shù)次地震不倒，現(xiàn)存唯一木塔,

2、目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,7,古代建筑結(jié)構(gòu),2200年以前建造的都江堰安瀾索橋,目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,8,古代建筑結(jié)構(gòu),建于隋代（605年）的河北趙州橋,橋長(zhǎng)64.4米，跨徑37.02米，用石2800噸,目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,9,材料力學(xué) 獨(dú)立出現(xiàn)可以指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)，解決工程問題,1638年：關(guān)于兩種新科學(xué)的敘述與證明,伽利略 Galilei 1564-1642,懸臂梁應(yīng)力分布,簡(jiǎn)支梁受集中載荷的最大彎矩,等強(qiáng)度梁截面形狀,空、實(shí)心圓柱抗彎強(qiáng)度比較,目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,10,第一部材料力學(xué)出現(xiàn)17世紀(jì)以后，技術(shù)革命,法國科學(xué)家 納維 1826年著材料力學(xué),法國科學(xué)家

3、 庫侖 （17361806）,通過實(shí)驗(yàn)修正了伽利略的錯(cuò)誤，提出了最大切應(yīng)力強(qiáng)度理論,目錄,1-1 、材料力學(xué)簡(jiǎn)史,11,橋梁結(jié)構(gòu),1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),二,目錄,12,航空航天,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),13,強(qiáng) 度：即抵抗破壞的能力,剛 度：即抵抗變形的能力,穩(wěn)定性：即保持原有平衡狀態(tài)的能力,構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性不僅與構(gòu)件的形狀有關(guān)，而且與所用材料的力學(xué)性能有關(guān)，因此在進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)研究是完成材料力學(xué)的任務(wù)所必需的途徑和手段。,構(gòu)件的承載能力,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),14,四川彩虹橋坍塌,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),15,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),

4、美國紐約馬爾克大橋坍塌,16,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),17,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),18,目錄,1-2 、材料力學(xué)的任務(wù),比薩斜塔,19,1-3 、變形固體的基本假設(shè),三,連續(xù)性假設(shè)： 認(rèn)為整個(gè)物體體積內(nèi)毫無空隙地充滿物質(zhì),在外力作用下，一切固體都將發(fā)生變形，故稱為變形固體，而構(gòu)件一般均由固體材料制成，故構(gòu)件一般都是變形固體。,均勻性假設(shè)： 認(rèn)為物體內(nèi)的任何部分，其力學(xué)性能相同,各向同性假設(shè)： 認(rèn)為在物體內(nèi)各個(gè)不同方向的力學(xué)性能相同,目錄,20,小變形與線彈性范圍,遠(yuǎn)小于構(gòu)件的最小尺寸，所以通過節(jié)點(diǎn)平衡求各桿內(nèi)力時(shí)，把支架的變形略去不計(jì)。計(jì)算得到很大的簡(jiǎn)化。,目錄,1-3 、變

5、形固體的基本假設(shè),21,1-4 、外力、內(nèi)力及應(yīng)力的概念,四,外力：,按外力作用的方式,體積力:是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的力,如物體的自重和慣性力,面積力:,如油缸內(nèi)壁的壓力，水壩受到的水壓力等均為分布力,若外力作用面積遠(yuǎn)小于物體表面的尺寸，可作為作用于一點(diǎn)的集中力。如火車輪對(duì)鋼軌的壓力等,按時(shí)間,分布力：,集中力：,靜載：,動(dòng)載：,緩慢加載（a0）,快速加載（a0），或沖擊加載,目錄,22,外力作用引起構(gòu)件內(nèi)部的附加相互作用力。,求內(nèi)力的方法截面法,1、切,2、留,3、代,4、平,內(nèi)力,目錄,1-4 、外力、內(nèi)力及應(yīng)力的概念,23,目錄,1-4 、外力、內(nèi)力及應(yīng)力的概念,24,一點(diǎn)的應(yīng)力：當(dāng)面積趨于零時(shí)，平均應(yīng)力的大小和方向都將趨于一定極限，得到,應(yīng)力的國際單位為Pa 1N/m2= 1Pa（帕斯卡） 1MPa = 106Pa 1GPa = 109Pa,應(yīng)力總量P 可以分解成: 垂直于截面的分量正應(yīng)力 平行于截面的分量切應(yīng)力,應(yīng)力,目錄,平均應(yīng)力:某范圍內(nèi)單位面積上內(nèi)力的平均集度,1-4 、外力、內(nèi)力及應(yīng)力的概念,25,1-5、位移、變形及應(yīng)變的概念,五,目錄,26,1-6、構(gòu)件的分類 桿件的基本變形,六,構(gòu)件的分類：,桿件、板殼*、塊體*,桿件：,直桿：,折桿：,曲桿：,等截面直桿、變截面直桿,等截面折桿、變截面折桿*,等截面曲桿、變截面曲桿*,目