Mechanics of Materials 《材料力学》 殷民主讲 西岁友通大￥ 航天航空学院力学中心 XIAN JIAOTONG UNIVERSITY
殷 民 主讲 Mechanics of Materials 《材 料 力 学》 航天航空学院--力学中心
第一部分基本变形 第一章 绪论（①） 第二章轴向拉伸与压缩3) 第三章扭转(2) 附录A截面图形的几何性质() 第四章弯曲内力(2) 第五章弯曲应力2) 第六章弯曲变形+电测法(2) 阶段复习与习题课（①） 西岁友通大率 航天航空学院-力学中心 XIAN JIAOTONG UNIVERSITY
航天航空学院--力学中心 第一部分 基本变形 第一章 绪论 (1) 第二章 轴向拉伸与压缩(3) 第三章 扭转(2) 附录A 截面图形的几何性质(1) 第四章 弯曲内力(2) 第五章 弯曲应力(2) 第六章 弯曲变形+电测法 (2) 阶段复习与习题课 (1)
第一章绪论 ■材料力学的任务 变形固体的基本假设 内力和应力 ■位移、变形与应变 ■ 杆件变形的基本形式 西岁友通大￥ 航天航空学院力学中心 XIAN JIAOTONG UNIVERSITY
航天航空学院--力学中心 第一章 绪论 材料力学的任务 变形固体的基本假设 内力和应力 位移、变形与应变 杆件变形的基本形式
1-1材料力学的任务 豢结构物由若千个构件(member or component)组成； 囊构件按几何形状可分为：杆(Bar)、板(Plate)、壳(Shel)、块 体(Solid)四大类； 构件应具有足够的承受载荷的能力，简称承载能力；
1-1 材料力学的任务 结构物由若干个构件(member or component )组成； 构件按几何形状可分为：杆(Bar) 、板(Plate) 、壳(Shell)、块 体(Solid)四大类； 构件应具有足够的承受载荷的能力，简称承载能力；
1-1材料力学的任务 兼构件的承载能力包括三个方面： 强度(Strength)--构件抵抗破坏的能力 刚度(Stiffness)--构件抵抗变形的能力 稳定性(Stability)--构件保持初始平衡形式的能力 材料力学是研究杆类构件承载能力的一门科学； 安全：用好的材料，多用材料 矛盾！ 用材料力学的 经济：用次的材料，少用材料 知识来解决！ 材料力学的主要任务：在安全和经济前提下，对构件进行材 料和截面的设计
构件的承载能力包括三个方面： 强度(Strength) ----构件抵抗破坏的能力 刚度(Stiffness) ----构件抵抗变形的能力 稳定性(Stability) ----构件保持初始平衡形式的能力 材料力学是研究杆类构件承载能力的一门科学； 安全：用好的材料，多用材料 经济：用次的材料，少用材料 1-1 材料力学的任务 矛盾！ 用材料力学的 知识来解决！ 材料力学的主要任务: 在安全 和经济前提下，对构件进行材 料和截面的设计
1-2变形固体的基本假设 ↓变形固体(Deformable Body):在力的作用下，会发生 变形的固体。 变形固体的基本假设： 均匀假设(Uniformity) 连续假设(Continuity) 各向同性假设(Isotropy） 小变形假设(Small Deformation) ■变形Deformation):构件受力后，形状或尺寸发生的改变 ■弹性变形(Elastic Deformation):卸载时能够消失或恢复的变形 塑性变形Plastic Deformation):卸载时不能消失或恢复的变形
变形固体(Deformable Body) ：在力的作用下，会发生 变形的固体。 变形固体的基本假设： 均匀假设 (Uniformity) 连续假设 (Continuity) 各向同性假设 (Isotropy) 小变形假设 (Small Deformation) 1-2 变形固体的基本假设 变形(Deformation) ：构件受力后，形状或尺寸发生的改变 弹性变形(Elastic Deformation)：卸载时能够消失或恢复的变形 塑性变形(Plastic Deformation)：卸载时不能消失或恢复的变形
1-2变形固体的基本假设 理论力学和材料力学的区别 《理论力学》研究物体机械运动一般规律的学科 《材料力学》研究构件承受载荷能力的学科 理论力学 材料力学 学科分类： 一般力学 固体力学 研究对象： 刚体 变形体 研究内容： 力的平衡及运动规律 物体本身的变形等 力学效应： 力作用的外效应 力作用的内效应
理论力学和材料力学的区别 理论力学 材料力学 学科分类： 一般力学 固体力学 研究对象： 刚体 变形体 研究内容： 力的平衡及运动规律 物体本身的变形等 力学效应： 力作用的外效应 力作用的内效应 《理论力学》研究物体机械运动一般规律的学科 《材料力学》研究构件承受载荷能力的学科 1-2 变形固体的基本假设
1-3内力和应力 外力(External Force):作用在构件上的所有载荷和支座 反力。 外力按形式可以分为：集中力、集中力偶、分布力和分布 力偶。 外力按性质可以分为： 静载荷(Static Force):载荷由零缓慢增加，到达某值后保 持不变； 动载荷(Dynamic Force):引起构件加速度的突加载荷或冲 击载荷； 交变载荷(Alternating Force):随时间作周期变化的载荷
外力(External Force )：作用在构件上的所有载荷和支座 反力。 外力按形式可以分为：集中力、集中力偶、分布力和分布 力偶。 外力按性质可以分为： 静载荷(Static Force)：载荷由零缓慢增加，到达某值后保 持不变； 动载荷(Dynamic Force)：引起构件加速度的突加载荷或冲 击载荷； 交变载荷(Alternating Force)：随时间作周期变化的载荷。 1-3 内力和应力
1-3内力和应力 内力nternal Force):在外力作用下，构件内各质点的相应 位置发生了变化，从而引起的各质点间相互作用力的改变量， 又称“附加内力”。 内力随外力的增加而增加，直至构件发生破坏 +截面法(Method of Section)是确定内力的一种方法； (1)一分为二（2)去一留一(3)平衡求解 ∑F=0R=F 内力在截面上是连续分布的，截面法只能确定截面上分布内 力的合力（或合力偶矩）
内力(Internal Force) ：在外力作用下，构件内各质点的相应 位置发生了变化，从而引起的各质点间相互作用力的改变量， 又称“附加内力”。 内力随外力的增加而增加，直至构件发生破坏； 截面法(Method of Section)是确定内力的一种方法； （1）一分为二 （2）去一留一 （3）平衡求解 F F F FN N 0 Fx F F 1-3 内力和应力 内力在截面上是连续分布的，截面法只能确定截面上分布内 力的合力（或合力偶矩）
1-3内力和应力 问题：A、B两根杆件，材料相同，内力 A》uB2山 是否相等？若F同时增加，哪根杆件先 发生破坏？ 应力(Stress):内力分布的集度 全应力 p=dF/dA (Whole Stress) 正应力 (Normal Stress) o=dFI dA 切应力 t=dF.I dA (Shear Stress) 应力的单位：Pa,MPa=10Pa,GPa=10Pa
问题：A、B两根杆件，材料相同，内力 是否相等？若F 同时增加，哪根杆件先 发生破坏？ （A） （B） F F 应力(Stress)：内力分布的集度 dA 全应力 (Whole Stress) p dF / dA 正应力 (Normal Stress) N dF dA / 切应力 (Shear Stress) s dF dA / 应力的单位：Pa, MPa = 106Pa, GPa = 109Pa 1-3 内力和应力 dF p dFs dFN