材料力学 主讲凌伟
主 讲 凌 伟 材 料 力 学
材料力学很有意思: 楼板为什么是空心的?楼板里的钢筋在什么位置? 自行车架、脚手架为什么都是钢管? 树干为什么都是圆形的?有没有不圆的树干? 火车的车轴转还是不转?自行车和三轮车呢? 材料力学非常重要: 材料力学比较难学
材料力学很有意思： 楼板为什么是空心的 ？楼板里的钢筋在什么位置 ？ 自行车架、脚手架为什么都是钢管 ？ 树干为什么都是圆形的 ？有没有不圆的树干 ？ 火车的车轴转还是不转 ？自行车和三轮车呢 ？ 材料力学非常重要 ： 材料力学比较难学 ！
课程概况 课程性质:技术基础课。 注重理论分析,联糸工程实际。 课程关系:以理论力学为基础,为专业课打基础。 新概念多,公式多,作业多。 平时成绩15%,作业10%,实验5% 期末考试85%。 多媒体授课特点:信息量大,节奏快。 新教材特点:方法新,题目精,错误多。 答疑时间:周1、4下午2:30—5:30 地点:中1楼 1117 课件网页:
课程性质：技术基础课。 课程关系：以理论力学为基础，为专业课打基础。 注重理论分析，联系工程实际。 课 程 概 况 新概念多，公式多，作业多。 平时成绩 15 %， 期末考试 85 %。 作业 10 %，实验 5 %。 答疑时间：周1、4 下午 2：30 —— 5：30 地点：中1楼 —— 1117 课件网页： 多媒体授课特点：信息量大，节奏快。 新教材特点：方法新，题目精，错误多
第1章绪论 1-1材料力学的内容与任务 材料力学的研究对象称为构件 构件承受载荷的能力:承载能力。 强度构件抵抗破坏的能力。 刚度构件抵抗变形的能力。_ 稳定性构件保持原有平衡 形式的能力。 承载能力 材料力学的任务:安全、适用、经济为前提 材质、形状、尺寸作设计 解决问题的方法: 理论分析+实验研究+工程实际检验
第 1 章 绪 论 1-1 材料力学的内容与任务 材料力学的研究对象称为构件。 构件承受载荷的能力：承载能力。 稳定性 构件保持原有平衡 形式的能力。 强度 构件抵抗破坏的能力。 刚度 构件抵抗变形的能力。 安全、适用、经济为前提 材质、形状、尺寸作设计 材料力学的任务： 解决问题的方法： 理论分析+实验研究+工程实际检验
1-2变形固体的概念与基本假设 变形固体:在载荷和温度等外界因素作用下发生 变形的固体,简称固体 变形固体的基本假设: (1)均匀连续假设; (2)各向同性假设; (3)小变形假设 注意:刚体力学中的等效力 系原则只研究平衡问题时 正确,在固体力学中研究 变形问题时不适用
1-2 变形固体的概念与基本假设 在载荷和温度等外界因素作用下发生 变形的固体，简称固体。 变形固体的基本假设： (2) 各向同性假设； (3) 小变形假设。 注意： 刚体力学中的等效力 系原则只研究平衡问题时 正确，在固体力学中研究 变形问题时不适用。 (1) 均匀连续假设； l P 变形固体： P
1-3外力,内力与应力 外力:构件受到其它物体所作用的力,包括载荷和约束反力。 外力的分类:集中力;分布力;均布力;动载荷;静载荷 内力:物体内部的相互作用力。 由于载荷作用引起的内力称为附加内力,简称内力 内力特点:引起变形,传递外力,与外力平衡 截面法:分为,去一留一,平求解,注意正负。 内力的符号以截面法线为参照
1-3 外力，内力与应力 外力：构件受到其它物体所作用的力，包括载荷和约束反力。 外力的分类：集中力；分布力；均布力；动载荷；静载荷。 内力：物体内部的相互作用力。 内力特点：引起变形，传递外力，与外力平衡。 截面法： 注意正负。 F F 内力的符号以截面法线为参照. 由于载荷作用引起的内力称为附加内力，简称 内力。 一分为二，去一留一，平衡求解
应力的概念 内力是合力,连续分布在截面上 do p dF 全应力P=dF/dA dN O dN 正应力(法向应力)σ dA 切应力(剪应力) do da 2 D=0+ 应力单位:MPa=106N/m2=N/mm2 应力的符号以截面法线为参照
应力的概念 内力是合力，连续分布在截面上 全应力 p = dF dA 正应力（法向应力） = dN dA dF dN dQ 切应力（剪应力） = dQ dA p 2 2 2 = + 应力的符号以截面法线为参照。 p 应力单位：MPa = 106 N / m2 = N / mm2
1-5位移,变形与应变 位移:构件各部分位置的改变。 线位移:点的新旧坐标差; 角位移:直线或平面旋转的角度 A 线变形:线段x的长度改变d, 表示绝对伸长或缩短 u+du 线应变:E=dx dx 表示相对伸长或缩短。 角应变y:两垂直线段变形后 角度的改变。 dx 弹性变形:卸载时能够消失或恢复的变形; 塑性变形:卸载时不能消失或恢复的变形
1-5 位移，变形与应变 构件各部分位置的改变。 A A’ 线位移：点的新旧坐标差； 角位移：直线或平面旋转的角度。 线变形：线段 dx 的长度改变 du， 表示绝对伸长或缩短。 线应变： du dx x = 表示相对伸长或缩短。 dx u+du u 90− dx dy 角应变 ：两垂直线段变形后 角度的改变。 弹性变形： 卸载时能够消失或恢复的变形; 位移： A A’ 塑性变形： 卸载时不能消失或恢复的变形。
单元体及其应力与变形 单元体:微元的正六面体。 单元体基本受力 单向受力 纯剪切受力 切应力互等定理z=z 单元体基本变形 棱边的伸长:线应变;棱边夹角的改变:角应变 简单受力下应力应变之间的关系 胡克定律:O=EE7=Gy E:(拉压)弹性模量 G:切变(剪切弹性)模量
单元体及其应力与变形 单元体：微元的正六面体。 单元体基本受力 单向受力 纯剪切受力 单元体基本变形 棱边的伸长：线应变； 棱边夹角的改变：角应变。 胡克定律： = E = G 简单受力下应力应变之间的关系 E：（拉压）弹性模量 G：切变（剪切弹性）模量 切应力互等定理 =
1-6杆件变形的基本形式 拉伸与压缩 扭转 弯曲 剪切
1-6 杆件变形的基本形式 拉伸与压缩 扭转 弯曲 剪切