MechanicsofMaterials材料力學(xué)第一章緒論ChapterOneIntroduction材料力學(xué)是工程力學(xué)的一門分支學(xué)科工程力學(xué)固體力學(xué)流體力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)理論力學(xué)材料力學(xué)彈性力學(xué)實驗力學(xué)彈塑性力學(xué)復(fù)合材料力學(xué)斷裂力學(xué)§1.1材料力學(xué)的任務(wù)

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)建于隋代（605年）的河北趙州橋橋長64.4米，跨徑37.02米，用石2800噸一、材料力學(xué)與工程應(yīng)用古代建筑結(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§1.1材料力學(xué)的任務(wù)四川彩虹橋坍塌§1.1材料力學(xué)的任務(wù)美國紐約馬爾克大橋坍塌比薩斜塔§1.1材料力學(xué)的任務(wù)天下黃河第一橋——中山橋§1.1材料力學(xué)的任務(wù)二、工程構(gòu)件的基本類型Basicformsofstructuresinengineering桿(邀ba鼓r宰)板(plate)體(body)殼(shell)研究罪桿件拘或桿假件結(jié)歇構(gòu)系瞞統(tǒng)在蹲外力獲作用捉下的安全策性問題三、材料弟力學(xué)竊的任柄務(wù)(1通)強度(可st蒜re朋ng善th移)材料擱抵抗芒外力毅破壞鉛的能丸力稱便為材穩(wěn)料的嶄強度Ab張il凳it駝y月o裂f譯m運at膚er跨ia須lsag仗in華stbr唱ok陡en復(fù)ca請us哀ed目by抬t芹he遠e孔xt掠er疫na中l(wèi)洞f跌or或ce先s痛is零c去al狀le鑄d刮s淋tr艷en輛gt死h夫o程f寇m峽at青er少ia要ls扇.破壞鴨時需益要的胞外力皺越大挨則材葵料的災(zāi)強度糠越好屯或越撒高安全項性包姨括三股個方莖面的凡要求:

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Abilityofmaterialsaginstdeformationscausedbyexternalforcesiscalledstiffnessofmaterials.材料抵抗外力變形的能力稱為材料的剛度(2福)剛度(攝st浮if蝴fn萌es愈s)變形小剛度好F材料1F變形大剛度差FF材料2(3膝)穩(wěn)定瓜性(韻st劇ab窗il餓it踐y)構(gòu)件在外力作用下保持原有平衡形態(tài)的能力稱為構(gòu)件的穩(wěn)定性

Abilityofastructuretokeepitsfirstequilibriumformduringactedbyexternalforcesiscalledstabilityofthestructure.失穩(wěn)FF擾動研究盜構(gòu)件僑的強絮度、奇剛度垮和穩(wěn)嫩定性,還需榆要了拜解材嶄料的力學(xué)仍性能。因覆此在妹進行躬理論朝分析帳的基行礎(chǔ)上角，實驗微研究是完擠成材壘料力銳學(xué)的伸任務(wù)后所必奧需的辮途徑講和手液段。材料羞力學(xué)買的任橡務(wù)就偶是在甜滿足辰強度菌、剛單度和番穩(wěn)定驚性的子要求貼下，叢為設(shè)購計既經(jīng)葡濟又豬安全的構(gòu)父件，滔提供怪必要蓄的理踏論基肺礎(chǔ)和導(dǎo)計算疏方法圾。材料祖力學(xué)滋的任伸務(wù)若：怎構(gòu)件沖橫截邁面尺著寸不展足或陣形狀不合槐理,或材鵲料選偷用不改當__眠_不滿拿足上芒述要糾求,不能乓保證耕安全束工作.若：特不恰溜當?shù)貢窦哟蠹獧M截畏面尺真寸或選用辛優(yōu)質(zhì)朱材料__撒_增加屢成本,造成頭浪費均不可取}構(gòu)件熟的分料類：桿件鳳、板陰殼*汁、塊揀體*§1待.1材料槽力學(xué)塔的任截務(wù)材料竊力學(xué)明主要激研究桿件等截澇面直滑桿——等直道桿材料侵力學(xué)仇的研滋究對釋象直桿——軸線牢為直肅線的旁桿曲桿——軸線鋸為曲榆線的超桿{等截面桿——橫截面的大小形狀不變的桿變截面桿——橫截面的大小或形狀變化的桿{§1叫.2變形濟固體虜?shù)幕灡炯偕皆O(shè)1、連堡續(xù)性校假設(shè)頓：認為釀?wù)麄€舞物體差體積臘內(nèi)毫減無空房誠隙地渾充滿謠物質(zhì)在外勵力作紐奉用下巖，一梢切固回體都叉將發(fā)蟲生變篩形，央故稱耍為變蠟形固忘體。在材賠料力腸學(xué)中倍，對醒變形掠固體漫作如舍下假市設(shè)：灰口淚鑄鐵析的顯嗽微組摔織球墨合鑄鐵欠的顯狹微組典織2、均涌勻性暴假設(shè)久：認為密物體姻內(nèi)的蒜任何萬部分望，其登力學(xué)海性能顫相同§1戒.2變形俘固體適的基訓(xùn)本假悉設(shè)普通脊鋼材墊的顯煎微組版織優(yōu)質(zhì)濕鋼材及的顯刺微組丹織§1制.2變形逆固體抗的基儀本假慕設(shè)3、各愛向同賓性假裂設(shè)：認為墳在物顏體內(nèi)廢各個艦不同散方向凈的力菠學(xué)性烈能相汪同（沿鳥不同喉方向妄力學(xué)亭性能野不同黨的材探料稱冠為各拐向異江性材恰料。租如木盛材、遮膠合古板、劍纖維滴增強庭材料提等）各向街異性(a帶n-普i機so私tr揚op呈y畫)在各裁個方態(tài)向力愛學(xué)性壤能不篩一樣雕的材遞料稱止為各域向異槳性材惹料.成語:勢如行破竹問題:竹子待豎向使的強療度好系還是偷橫向符的強乳度好?結(jié)論:竹子品豎向(沿纖葵維方眨向)的強偶度好!或:竹子唇豎向成的力天學(xué)性云能好喇還是已橫向心的力塞學(xué)性劑能好?§1及.2變形駐固體靜的基統(tǒng)本假續(xù)設(shè)ABCFδ1δ2如右著圖，δ遠小懼于構(gòu)醒件的朱最小希尺寸裝，所萄以通兆過節(jié)膀點平膠衡求山各桿博內(nèi)力臺時，起把支嗽架的衡變形飯略去弄不計擴。計固算得扔到很霸大的域簡化旦。4、小頃變形楚與線堆彈性打范圍認為府構(gòu)件閣的變倆形極條其微并，比構(gòu)慕件本累身尺細寸要居小得液多。二階微量罰可以奸忽略可以我在未鋒變形腳的構(gòu)封形中殼進行選計算hbLhbLvmax關(guān)于軟變形奇的假顆定：虧小變退形1.咽3桿件輔變形唱的基慎本形標式(Ba賄si始c責de螺fo書rm喘at些io瞞ns夾of脖a鞭b流ar有)剪切(sh刃ea迷ri跨ng)彎曲(be黃nd面in提g)拉壓(te然ns耽io予n知&類co些mp稀re舉ss凈io影n)扭轉(zhuǎn)(漂to只rs糧io搖n起)組合較變形(c頸om易bi姜ne崗d腹d飛ef找or絨ma州ti先on兵s)P桿(bar)軸(shaft)梁(beam)柱(column)桿件的不泡同用述途和叢形式懸臂梁(cantileverbeam)簡支梁(simplesuportedbeam)外伸會梁(o派ve烏rh旗an河gi始ng期b頑ea拐m)（be束am困h活av敬in帽g僅mi坑dd沿le礎(chǔ)p徑in欠)中間因鉸梁§1榆.4外力閥及其棚分類外力桶：來自禾構(gòu)件叢外部穩(wěn)的力當（載騎荷、執(zhí)約束蹦反力箱）按外詳力作秤用的霉方式魚分類體積郵力：連續(xù)夕分布墻于物桑體內(nèi)閃部各孫點的力制。如重瀉力和氣慣性砍力表面芳力：連續(xù)售分布闖于物改體表蠶面上坦的力維。如油訂缸內(nèi)像壁的著壓力王，水效壩受顫到的兵水壓氏力等柱均為荷分布飽力若外狠力作丹用面避積遠窮小于勉物體牧表面例的尺號寸，忙可作父為作瘡用于墓一點并的集呢中力字。如火顫車輪員對鋼閘軌的賀壓力保等分布挨力：集中羊力：按外榆力與加時間掌的關(guān)膀系分嫩類載荷攜緩慢梅地由帆零增組加到巖某一叼定值蜂后，餃就保群持不驗變或撫變動識很不截顯著精，稱拆為靜狠載。靜載：動載：載荷刊隨時最間而松變化桐。如交慣變載易荷和尼沖擊宅載荷§1殺.4外力色及其好分類沖擊宮載荷目錄內(nèi)力呢：外力濃作用駝引起梳構(gòu)件善內(nèi)部瘡的附之加相析互作蔑用力毛。求內(nèi)銹力的恭方法—截面婆法§1返.5內(nèi)力堡、截辨面法遲和應(yīng)在力的鳥概念(1面)假想楚沿m-弱m橫截哀面將桿切開(2悄)留下左半握段或鬼右半允段(3慚)將棄搶去部領(lǐng)分對劍留下汪部分的贊作用什用內(nèi)飼力代替(4乘)對留芒下部寇分寫平衡方程，蛛求出邁內(nèi)力白的值撞。FSMFFaa§1懸.5內(nèi)力非、截悟面法萍和應(yīng)餅力的棍概念例如例1.舍1鉆床求：截面m-危m上的寨內(nèi)力繭。用截珠面m-冶m將鉆矮床截莊為兩療部分科，取色上半零部分商為研羽究對業(yè)象，解：受力漫如圖早：§1狐.5內(nèi)力膝、截評面法穗和應(yīng)躲力的葵概念列平妄衡方早程:FNM§1綱.5內(nèi)力確、截然面法睡和應(yīng)重力的蝦概念為了療表示撲內(nèi)力掃在一態(tài)點處劍的強涂度，伸引入內(nèi)力集度,即應(yīng)力的概肉念。——平均真應(yīng)力——C點的棄應(yīng)力應(yīng)力躍是矢延量，通常飛分解蜘為—正應(yīng)辟力—切應(yīng)控力應(yīng)力藝的國菜際單挨位為Pa（帕抱斯卡意）1P暗a=孕1師N/期m21k壩Pa擱=1屑03N/裙m21M曲Pa革=1源06N/泥m21G迫Pa緒=1君09N/媽m2§1機.6變形都與應(yīng)畜變1.位移剛性懷位移稀；MM'MM'變形栽位移玩。2.變形物體妖內(nèi)任肅意兩芝點的慈相對位置發(fā)生賭變化屢。取一蔑微正段六面知體兩種臺基本巧變形掛：線變能形——線段版長度怪的變隱化DxDx+DsxyogMM'LNL'N'角變疤形——線段步間夾童角的置變化3.應(yīng)變x方向恒的平楚均應(yīng)漢變：正應(yīng)北變（執(zhí)線應(yīng)擠變）§1寇.6變形而與應(yīng)敞變DxDx+DsxyogMM'LNL'N'M