Maple材料力学 教学课件 李银山 第三章材料力学的基本概念与材料的力学性能.pdf

第3章材料的力学性能 应力 应变关系 3.1 外力和内力 3.2 变形与位移 3.3 应力和应变 3.4 材料拉伸的力学性能 3.5 材料拉压力学性能的进一 步研究 3.6 许用应力和强度条件 3.7 拉压与剪切应变能密度 3.8 例题编程 3.1外力和内力 3.1.1外力 外力包括载荷与约束力。 表面力 按照外力的作用方式，可分为： {体积力。 分布力 按照表面力在构件表面的分布情况，又可分为：{集中力 按照载荷随时间变化的情况，可分为：{静载荷 动载荷。 3.1.2 内力 1．内力的概念 由于外力作用，构件内部相连部分之间的相互用力，称为内力。 由连续性假设可知，内力是作用在切开截面上的连续分布力。 图3-1构件的内力 F F F T M M N Sy Sz y z 将主矢与主矩沿三轴分解，得内力分量 ，和 以及内力偶矩分量 ，和 。 图3-2 内力分量 F 沿轴线的内力分量 ，称为轴力； N F F Sy Sz 作用线位于所切横截面的内力分量 和 ，称为剪力； T 矢量沿轴线的内力偶矩分量 ，称为扭矩； M M y z 矢量位于所切横截面的内力偶矩分量 和 ，称为弯矩。 2．求内力的方法 截面法： 四个步骤： ①截 ②取 ③代 ④平 ∑Fx 0 ∑Fy 0 ∑Fz 0 ∑M x 0 ∑M y 0 ∑M z 0 3.2变形与位移 3.2.1弹性变形与塑性变形 弹性变形: 变形固体在外力作用下发生变形。若载荷完全卸去后，变形能 够 消失，使构件又恢复到原来的形状和大小,称这种变形为~。 塑性变形: 变形不能消失，被永远保留下来，称这种变形为~。 线性弹性体，简称线弹性体。材料力学主要研究线弹性体。 3.2.2大变形与小变形 小变形: 若物体的变形量与物体变形前尺寸相比很微小，这样在建立其静力平衡方 程时可以忽略其变形量，而使用物体变形前尺寸，那么此种变形为~。 大变形: 在建立其静力平衡方程时若无法忽略其变形量，那么这种变形为~。 材