工程力学 教学课件 作者 顾成军姜益军廖东斌 主编 第1章 绪论.ppt

尚辅网 尚辅网 工程力学 尚辅网 普通高等教育“十二五”规划教材工程力学顾成军 姜益军 廖东斌 主编 尚辅网 工程力学的研究方法 2 工程力学的研究内容和任务 1 第1章　绪论 可变形固体及其基本假设 3 尚辅网 工程力学是研究物体机械运动普遍规律及其在荷载作用下变形等方面基本规律的学科。工程力学不仅与力学相关，而且与工程实际紧密联系，是解决工程技术问题的基础。 1.1 工程力学的研究内容和任务 尚辅网 工程结构或机械中的每一个基本组成部分，统称为构件。构件在工作时都要受到各种外力的作用，因此在设计每一个结构时，必须保证构件在受到荷载的作用（或其他外界因素的影响）时，能够同时满足以下三个方面的要求： （1）强度要求。构件在荷载的作用下不会发生不能恢复的变形（失效）或断裂，即构件必须具有足够的强度。 （2）刚度要求。构件在荷载的作用下，即使有足够的强度，但若变形过大，仍不能正常工作。所以，变形必须限制在正常工作所容许的范围以内，即构件必须具有足够的刚度。 1.1 工程力学的研究内容和任务 尚辅网 （3）稳定性要求。有一些构件在荷载作用下，会改变原有的平衡形式。 设计构件时，不仅要满足上述强度#刚度和稳定性要求，还必须满足经济要求。安全与经济之间是存在着矛盾的，工程力学的任务就在于合理地解决这种矛盾，设计出既安全又经济的构件。 1.1 工程力学的研究内容和任务 尚辅网 1.2 工程力学的研究方法 一、通过抽象化处理，得到研究对象的力学模型。 二、通过抽象化，将长期实践和实验所积累的感性材料加以分析、综合、归纳，得到一些基本的概念和定律或原理后，再运用数学演绎在此基础上建立起系统的理论。 三、运用实际试验去验证。 尚辅网 （1）在外力去除后能完全消失的变形，称为弹性变形。 （2）外力去除后不能消失的变形，则称为塑性变形。 （3）工程中构件的变形往往是极微小的，有些情况下可忽略这种微小变形，将构件抽象为不变形的刚体 研究构件的强度、刚度及稳定性问题时，必须考虑构件的变形，称其为可变形固体或变形固体。 1.3 可变形固体及其基本假设 尚辅网 对可变形固体的性质作出如下基本假设： （1）连续性假设。当把某些力学量看作是固体内点的坐标的函数时，对这些量就可以进行坐标增量为无限小的极限分析，从而有利于建立相应的数学模型。 （2）均匀性假设。认为在可变形固体内各部分有相同的力学性能。这样如从固体中取出一部分，不论从何处取出，也不论大小，力学性能总是相同的。请注意，这种可以代表材料力学性能的取出部分的尺寸大小，随材料的组织结构不同而变化。 1.3 可变形固体及其基本假设 尚辅网 （3）各向同性假设。认为可变形固体在各个方向具有相同的力学性能。具有这种属性的材料称为各向同性材料。 （4）小变形假设。认为构件在外力作用下所产生的变形与构件本身的几何尺寸相比是很小的。这样做不但引起的误差很微小，而且使实际计算大为简化。 综上所述，工程力学主要研究均匀、连续和各向同性的可变形固体，并且只限于在弹性变形范围内和小变形条件下进行分析。 1.3 可变形固体及其基本假设 尚辅网 Thank you * * * * 工程力学