01章绪论

nullnullnull学 习 与 做 人 主动认真、勤于思考、善于总结、勇于拓展态 度 决 定 一 切！ 积极热情、一丝不苟、拓展素质、敢于实践 真诚友善、心胸宽广、乐于助人、诚实守信学习：工作：待人：null教 学 要 求1、上课要集中精力，认真听讲，善于抓重点记录课堂笔记2、培养勤于思考，善于总结的良好学习习惯3、按时完成作业，步骤清晰，作图 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ， 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写工整，解答正确。每周交上周作业（实验报告），过期按不交作业处理4、利用好答疑机会，重点解决概念性、 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 性问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 5、每人必须准备一台科学计算器（具有函数功能但不带记忆功能）null学生成绩评定方法： 平时成绩：作业5%、实验 10%； 期中成绩 10% 期末成绩 75%null答疑: 每周一次 地点: 实验楼119（暂定） 时间: 星期四，晚8:00–10:00null学习目的 对学科有一个初步的概念上的了解 懂得重要性，引起学习它的兴趣 了解恰当的学习方法学习内容 材料力学的任务、作用和地位 基本假设 基本概念 变形的基本形式null 1。弄清基本概念——思考再思考，观察生活实例 适当读参考书 认真做好实验 2。注意知识发生过程—— 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 推导：基本假设 基本思路 基本要点 3。认真完成作业——理解、体验，举一反三 培养解决问题的能力 4。养成写总结和体会的习惯 学习方法null 本节站在力学史和力学方法论的发展观、自然科 学的价值观上，追根溯源 ，展望去向，力图使你对于 材料力学 有如下的宏观感觉和总体把握 会当凌绝顶，一览众山小 一、材料力学的由来 —— 学科发展的必然性 二、材料力学的任务 —— 工程需要的迫切性 三、材料力学的作用 —— 承前启后的阶段性 四、材料力学的学习 —— 爱学会学的自觉性 §1.1 材料力学的任务null 你将会确信：从学科发展观的角度，材料力学的 出现，是力学学科的必然结果 物理和理论力学：运动的一般规律（质点、刚体） 质 点：只有质量，没有大小 刚 体：有质量，有大小，但没有变形（相对位置不变） 变形体：有质量，有大小，有变形（相对位置变化） 变形：物体内部各质点之间的相对位置变化、尺寸和 形状的改变 质点 —— 刚体 —— 变形体，人类的认识深化一、材料力学的由来 —— 学科发展的必然性null 变形体力学 —— 变形体受力后的运动或变形规律 涉及到变形，理论力学无能为力，材料力学当仁不让 材料力学是变形体力学最早的分支，有最简捷的结果 （1）最简单的模型 （2）最基本的概念 （3）最根本的方法 （4）最典型的结论 特点： 概念多， 变形多， 公式多， 实验多 研究对象 —— 质点？刚体？变形体？ 根据 相对性 二、材料力学的任务 —— 工程需要的迫切性二、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 每时每刻，人类都不得不同受力的物体或结构打交道： 从土房、木屋 到钢铁塔架、钢筋混凝土大厦 （住） 从人力车、牛马车 到 火车、汽车、轮船、飞机、火箭 （行） 从打猎用的木棍、竹棒 到 用蒸汽或用电动的机器 （用） 人们（包括你）生活中的一切，无不涉及受力的问题 —— 受力问题的安全？安全与经济？ 三、材料力学发展简史三、材料力学发展简史 河北赵州桥建于1400年前（隋朝）跨37.02米、宽9米、拱高7.23米。桥体各处受力合理，体现了中国古代材料力学的水平。null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) …...null注:(1)材料强度的大小仅取决于材料本身。杆件在压力载荷作用下，保持其原有平衡状态的能力。 杆件在外载作用下，抵抗弹性变形的能力。在外载荷作用下，材料抵抗破坏的能力。注：既与材料有关，也与结构截面大小、形状有关。1、强度(Strength)：(2)破坏(Failure)不独指断裂(Rupture)。明显的塑性变形也是破坏的一种形式2、刚度(Stiffness) ：3、稳定性(Stability)：注：杆件失去稳定后，称发生屈曲(buckling)，但是杆件不一定失去平衡。实例：构件破坏——强度问题实例：构件破坏——强度问题null大型结构的强度问题实例：构件变形——刚度问题实例：构件变形——刚度问题nullnull 1940年11月７日，华盛顿州的塔科马桥，由于桥面刚度太差，在45mph风速的情形下，产生驰振。Collapse of the Tacoma Narrows Bridgenullhttp://encarta.msn.com/media_461550807/Collapse_of_the_Tacoma_Narrows_Bridge.htmlnull堪萨斯城饭店倒塌，(1981年) 1981年7月17日堪萨斯城饭店的玻璃大厅内聚集着1500人，夜总会即将结束。大厅上方的4层凉台上都站满了人。突然间，一声巨响，凉台的横梁倒塌，掉到了充满歌乐声的大厅中，造成113人死亡，200人受重伤。这一惨案的结论是：空中通道和凉台的构造设计有缺陷，从墙壁至立柱间的空中距离过长。实例：构件失稳——稳定性问题实例：构件失稳——稳定性问题nullnullnull 2006年北京市顺义北侧减河上一座悬索桥在进行承重测试时突然坍塌,约50米桥体连同桥上进行测试的10辆满载煤渣的运输车一起塌下,1名司机和2名检测人员受伤。 null小结：材料力学的任务 在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，提供必要的理论基础和安全的计算方法。 另一方面，利用材料的破坏的特点，可以设计出安全阀，爆炸拴等零件，以完成预定的工作要求。null1、连续性 (Continuity)： 物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。2、均匀性 (Homogeneity) ：物体内，各处的力学性质完全相同作用：各力学量可以表示为坐标的连续函数， 可用微积分数学工具处理。作用：在材料任意一处测得的力学性质（例如：弹性摸量和泊松比），在材料其它部位均相同。在微细观尺度下，材料一般不服从此假设。§1-2 基本假设（Basic hypotheses)注：以上假设在宏观尺度下适用，是材料的理想化模型。null灰口铸铁的 显微组织null球墨铸铁的 显微组织null普通钢材的 显微组织null优质钢材的 显微组织null高分子材料 微观结构null4、小变形假设和原始尺寸原理 3、各向同性 (Isotropy) 作用：在材料的任意方向都可以取相同的力学量计算。 材料沿不同方向的力学性质（如：弹性模量、泊松比）完全相同。注：具有纤维结构的材料（如：木材、玻璃钢等）不服从此假设。 构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力分析时可忽略其变形。计算用变形前尺寸。杆件板类块体杆件材料力学研究的对象：杆件及杆件系统问题：你能用数学语言描述杆件的定义吗？矩形截面梁简单结构柱类、轴类简单结构矩形截面梁简单结构简易机械或装置塔式起重机塔式起重机江阴长江大桥桥面承力柱缆索拉杆江阴长江大桥江阴长江大桥缆索缆索长度可调的拉杆防掸护栏江阴长江大桥缆索null拦河大坝的水压力是表面力，为面分布载荷，单位：MPa。面分布载荷还可以简化为线分布载荷 单位：N/m，kN/m。§1.3 外力及其分类集中力例如：火车车轮与钢轨的接触可看作点接触，因而相互作用力可视为集中力集中力是一种简化，是一种抽象，是相对的，而分布力是绝对的集中力null 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 外载荷 4、 变形 Deformation：在载荷的作用下，构件的形状及 尺寸发生的变化称为变形 null1、内力 指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成（附加内力）。§1.4 内力、 截面法和应力问题： 材料力学中的内力概念与理论力学中的内力概念有何异同？null2、截面法——求内力(Internal Forces) 用截面假想地把构件分成两部分，以显示并确定内力的方法。null弹性体内力的特征: (1)连续分布力系 (2)与外力组成平衡力系(特殊情形下内力本身形成 自相平衡力系)null用 截面法 求内力可归纳为四个字：建立留下部分的平衡条件，确定未知的内力欲求某一截面的内力，沿该截面将构件假想地截成两部分取其中任意部分为研究对象，而弃去另一部分用作用于截面上的内力，代替弃去部分对留下部分的作用力1）截：2）取：3）代：4）平：null应力：杆件截面上的内力分布的集中程度平均应力 3．应力(stress)null应力是一个矢量 平均应力——某个范围内，单位面积上的内力的平均集度 一点的应力——当面积趋于零时，平均应力的大小和方向都将趋于一定极限，得到应力的国际单位为N/m2 1N/m2 = 1Pa（帕斯卡） 1MN/m2 = 1MPa = 106 N/m2 = 106Pa 1GPa = 1GN/m2 = 109Pa应力的特征nullnull 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，分别由线应变和角应变来度量4、应变（strain）（1）线应变（normal strain）-- 用ε表示null1、位移(displacement)和变形(deformation) 位移是一点矢量，指物体内任一点位置的变化。 变形是两点矢量，指物体内任两点位置的相对变化。 §1.5 变形和应变 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，分别由线应变和角应变来度量。2、应变（strain）（1）线应变（normal strain）-- 用ε表示，长度的相对变形，即单位长度上的变形量，无量纲。ε = ∆L / Lnull(2)角应变（shear strain）-- 用γ表示，表示两棱角直角的改变量，无量纲，用弧度表示。线应变与剪应变线应变与剪应变g = limML 0MN 0（π 2∠L’M’N’) M点在xy平面内的剪应变是直角的改变量平均线应变M点线应变null拉伸(Tension)BAABB§1-6 杆件变形的基本形式null压缩(Compression)BBCCnull剪切(Direct Shear)null扭转(torsion)null弯曲(bending)null组合受力 (composite deformation)nullnull 工程设计程序null 工程设计程序nullnull 注意 刚体力学的原理和定理不可以随意应用于变形体模型 （1）刚体模型适用的概念、原理、方法，对变形体的应用要有限制性。 诸如：力系的等效与简化，合力与合理矩定理的使用； （2）平衡原理与截面法。习题习题1-2，1-4，1-5null