《哈工大材料力學(xué)》PPT課件.ppt

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Chapter1Preface,,第一章緒論,劉鴻文浙江大學(xué)教授。長期從事固體力學(xué)教學(xué)工作。曾任教育部教材編審委員會委員，國家教委（教育部）工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會主任委員兼材料力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)組組長。著作有:《材料力學(xué)》,《高等材料力學(xué)》,《板殼理論》,《材料力學(xué)教程》,《材料力學(xué)實驗》,《簡明材料力學(xué)》等.,《材料力學(xué)》第二版于1987年被評為全國高等學(xué)校優(yōu)秀教材獲國優(yōu)獎.《材料力學(xué)》第三版于1997年獲國家級教學(xué)成果一等獎，并獲國家科技進步二等獎.,第一章緒論(Preface),1-1材料力學(xué)的任務(wù)及研究對象(Thetasksandresearchobjectsofmechanicsofmaterials),1-2變形固體的基本假設(shè)(Thebasicassumptionsofdeformablebody),,,1-3力、應(yīng)力、應(yīng)變和位移的基本概念(Basicconceptsofforce、stress、strainanddisplacement),,1-4桿件變形的基本形式(Thebasicformsofdeformation),,引言(Introduction),,20世紀(jì)以前,在力學(xué)知識的積累、應(yīng)用和完善的基礎(chǔ)上,逐漸形成和發(fā)展起來的蒸汽機、內(nèi)燃機、鐵路、橋梁、艦船、兵器等大型工業(yè)推動了近代科學(xué)技術(shù)和社會的進步.,引言,17世紀(jì)前后,19世紀(jì)初,撲翼飛機,巨大雙翼飛機,滑翔機,飛艇,我國祖先的功績,塔高65.86米，距今已有近前年歷史，雖然歷經(jīng)近前年的風(fēng)雨侵蝕和多次地震、炮擊的重創(chuàng)，至今仍巍然聳.用現(xiàn)代力學(xué)的觀點看，構(gòu)件的受力特性都較好。,山西應(yīng)縣佛宮寺,20世紀(jì)產(chǎn)生的、諸多高新技術(shù)，如高層建筑、大跨度懸索橋、海洋平臺、精密儀器、機器人、高速列車以及大型水利工程等許多重要工程更是在力學(xué)指導(dǎo)下得以實現(xiàn)，并不斷發(fā)展完善的。,高層建筑,高層建筑,高層建筑,海洋石油鉆井平臺,車輛與機械,車輛與機械,車輛與機械,橋梁,美國金門大橋（懸索橋，1280米）,道路與造橋,澳門橋,我國著名橋梁,南京長江大橋,上海南浦大橋,大型水利工程設(shè)施,大量中、外力學(xué)專家為力學(xué)的發(fā)展作出了突出的貢獻，這里只簡單介紹部分力學(xué)專家.,達(dá)芬奇說：“力學(xué)是數(shù)學(xué)的樂園，因為我們在這里獲得了數(shù)學(xué)的果實.”,達(dá)芬奇,伽利略,伽利略創(chuàng)建了材料力學(xué),,1-1材料力學(xué)的任務(wù)及研究對象Thetasksandresearchobjectsofmechanicsofmaterials,,一、任務(wù)(task),材料力學(xué)是研究構(gòu)件承載能力的一門學(xué)科。,承載能力(carryingcapacity),強度（strength),剛度（stiffness),穩(wěn)定性（stability),1.強度（strength),構(gòu)件抵抗破壞的能力,3.穩(wěn)定性（stability):,構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力,材料力學(xué)的任務(wù),在滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求下，以最經(jīng)濟的代價，為構(gòu)件確定合理的形狀和尺寸，選擇適宜的材料，而提供必要的理論基礎(chǔ)和計算方法。,二、研究對象(researchobjects),1.構(gòu)件(element),2.構(gòu)件的分類(classificationofelements),(bar),材料力學(xué)以“梁、桿”為主要研究對象（themainresearchobjectiveinmechanicsofmaterialsincludeaxially-loadedbars,shafts,beams,andcolumns),工程中多為梁、桿結(jié)構(gòu),,1-2變形固體的基本假設(shè)(Thebasicassumptionsofdeformablebody),一、連續(xù)性假設(shè)(continuityassumption),物質(zhì)密實地充滿物體所在空間，毫無空隙。,二、均勻性假設(shè)（homogenizationassumption),物體內(nèi)，各處的力學(xué)性質(zhì)完全相同。,三、各向同性假設(shè)（isotropyassumption),組成物體的材料沿各方向的力學(xué)性質(zhì)完全相同。,四、小變形假設(shè)（neglectingdeformationassumption),材料力學(xué)所研究的構(gòu)件在載荷作用下的變形與原始尺寸相比甚小，故對構(gòu)件進行受力分析時可忽略其變形。,,一、外力（externalforce),1.按作用方式分,體積力（bodyforce),表面力(surfaceforce),集中力(concentratedforce),分布力(distributedforce),2.按隨時間變化分,靜載荷（staticload),動載荷(dynamicload),交變載荷（alternateload),沖擊載荷（impactload),1-3力、應(yīng)力、應(yīng)變和位移的基本概念(Basicconceptsofforce,stress,strain,anddisplacement),1.定義：指由外力作用所引起的、物體內(nèi)相鄰部分之間相互作用力（附加內(nèi)力）。,二、內(nèi)力（internalforce),2.內(nèi)力的求法——截面法(methodofsections),步驟(proceduresforanalysis),①截開在所求內(nèi)力的截面處，假想地用截面將桿件一分為二.,,m,m,,,②代替任取一部分，其棄去部分對留下部分的作用，用作用在截面上相應(yīng)的內(nèi)力（力或力偶）代替.,③平衡,對留下的部分建立平衡方程，根據(jù)其上的已知外力來計算桿在截開面上的未知內(nèi)力（此時截開面上的內(nèi)力對所留部分而言是外力）.,,,m,m,,三、應(yīng)力（Stress),1.定義(Definition)：由外力引起的內(nèi)力的集度,2.應(yīng)力(Stress),①平均應(yīng)力,②全應(yīng)力（總應(yīng)力）,③全應(yīng)力分解為,四、變形和位移（deformationanddisplacement),1.變形（deformation）,在外力作用下物體形狀和尺寸發(fā)生改變,2.位移（displacement）,變形前后物體內(nèi)一點位置的變化,3.應(yīng)變（strain),度量構(gòu)件一點處的變形程度,平均線應(yīng)變（meannormalstrain),角應(yīng)變（shearingstrain),線應(yīng)變(normalstrain),,C,O,D,C′,D′,,軸向拉伸(axialtension),(b)軸向壓縮(axialcompression),1.軸向拉伸和壓縮(axialtensionandcompression),,1-4桿件變形的基本形式(Thebasicformsofdeformation),2.剪切(shear),3.扭轉(zhuǎn)(torsion),4.彎曲(bending),,材料力學(xué)是一門很重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它與機械、土建、航空、交通水利等工程密切相關(guān)，他在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起著橋梁作用.,必須要學(xué)好材料力學(xué)(WemuststudyMechanicsofMaterialshard),入門,,,第一章結(jié)束,