工程力学静力学与材料力学高等教育出版社PPT材力绪论.ppt

材料力学材料力学第一节材料力学的研究对象材料力学块：三个方向的尺寸数量级差不多材料力学主要研究的对象是杆件.构件按其形状可分为三大类：杆：长度方向尺寸其横向尺寸板、壳:一个方向的尺寸其他两个方向的尺寸材料力学杆有两个主要的几何特征：（2）轴线_____所有横截面形心的连线（1）横截面_____杆沿垂直于长度方向的截面横截面轴线形心材料力学杆件又可分为直杆、曲杆；等截面杆、变截面杆。直杆—轴线为直线的杆件。等截面杆——横截面不变的杆件。曲杆—轴线为曲线的杆件。变截面杆——横截面变化的杆件。材料力学(1)拉伸和压缩杆件变形的基本形式材料力学(2)剪切材料力学(3)扭转材料力学(4)弯曲材料力学zyx0杆件在外力作用下，同时发生两种或两种以上的基本变形，称之为组合变形。MxMzPP—轴向拉伸变形Mx—扭转变形Mz—弯曲变形（xoy平面）杆件变形的组合变形材料力学第二节材料力学的基本假设材料力学基本假设:1、连续性假设：微观不连续，宏观连续。可以引入无限小概念，可以进行极限、积分、微分的运算。2、均匀性假设：物体内各点处的性质处处相同。3、各向同性假设：微观各向异性，宏观各向同性。材料力学灰口铸铁的显微组织材料力学球墨铸铁的显微组织材料力学普通钢材的显微组织材料力学优质钢材的显微组织材料力学基本假设:4、小变形假设：物体的几何形状及尺寸的改变与其总尺寸相比是很微小的。(书上未明确列出）研究变形体力学的平衡方程时，静力学的原理适用。材料力学第三节内力和截面法材料力学内力——构件内部由于外力作用而引起的各质点之间的相互作用力的改变量，称为附加内力，简称内力。随外力的变化而变化。F1F3F2Fn假想截面F1F2F3Fn分布内力材料力学F1F2zyxszsyNxMMMFFF,,,,,内力可用通过截面形心上的合力表示，例如空间力系：1nFFnsyFszFNFsyFszFNFyMzMxMyMzMxM材料力学内力必须满足平衡条件作用在弹性体上的外力相互平衡内力与外力平衡；F1F3F2Fn假想截面F1F2F3Fn分布内力材料力学平衡方程：———所有力在X轴、Y轴、Z轴上的投影代数和等于零。0X0Y0Z——所有力（弯矩）对X轴、Y轴、Z轴之力矩代数和等于零。0xM0yM0zMXyZF1F2syFszFNFyMzMxM材料力学截面法:用假想的截面将构件截开，取任一部分为脱离体，用静力平衡条件求出截面上内力的方法。截面法的步骤：切一刀，F1F2F3Fn假想截面取一段，加内力，列平衡。XyZF1F2syFszFNFyMzMxM材料力学讨论请确定图（a）(b)1-1和2-2截面上的内力.111122222材料力学讨论请确定图（a）(b)1-1和2-2截面上的内力.21121122材料力学第四节应力和应变材料力学应力—分布内力在截面内一点的密集程度F1F2F3Fn材料力学——M点的应力或总应力AFpA0limAFNA0lim正应力—垂直于截面的应力AFSA0lim切(剪)应力—在截面内的应力P2ΔAMNFp22且FP1ΔFSAFpav材料力学•受力物体内各截面上每点的应力，一般是不相同的，它随着截面和截面上每点的位置而改变。因此，在说明应力性质和数值时必须要说明它所在的位置。注意点：•应力是一矢量，其量纲是[力]/[长度]²，单位为牛顿/米²，称为帕斯卡，简称帕(Pa).工程上常用兆帕(MPa)=Pa,或吉帕(GPa)=Pa。610910材料力学第五节正应变与切应变材料力学位移－变形后构件上的各个点、线、面产生的位置的改变。变形－构件受力以后，形状和尺寸产生的变化。单元体－为研究构件的变形和内部应力分布，需了解构件内部各点处的变形。为此，需将构件分割成许多细小的单元体。材料力学单元体的变形(1)棱边长度的变化；(2)棱边之间角度的变化；——正应变，用表示——切应变，用表示材料力学线段ab的绝对变形：u线段ab的平均正应变:xuavxux0lima点沿棱边ab方向的正应变。σσxxxσxσxxuu+uab材料力学ττβαba单元体棱边角度的变化－切(剪)应变：正应变正负号规定：伸长为正，缩短为负。剪应变(切应变)正负号规定：直角变小为正，反之为负。材料力学结束