材料力学基本概念.pptx

1工程力学

MechanicsofEngineering

长沙理工大学土建学院

文海霞

2025/6/1

2材料力学材料力学：研究材料的强度、刚度和稳定性问题。其研究对象是变形体，是变形体力学。

材料力学01第5章材料力学基本概念02第6章杆件的内力分析03第8章杆件的应力及强度计算04第7章截面图形的几何性质05第9章杆件的变形与刚度计算06

第10章应力应变状态分析第11章强度理论第13章压杆的稳定性(自学)第12章组合变形(自学)01.02.03.04.

§5-3外力、内力与截面法5第五章材料力学基本概念§5-1材料力学的任务§5-2材料力学的基本假设§5-4应力与应变§5-5杆件变形的基本形式

§5-1材料力学的任务结构物(机械)由构件(零件)组成。一、基本概念1.结构（机械）和构件（零件）§5-1材料力学的任务主架、吊臂、操作室、配重。

弹性变形和塑性变形7荷载未作用时荷载去除后荷载作用下F荷载去除后弹性变形塑性变形§5-1材料力学的任务2.变形:

3.构件的承载能力8Ⅰ.具有足够的强度——构件抵抗破坏的能力。FFaFF钢筋b§5-1材料力学的任务破坏形式：断裂或者产生明显的塑性变形

美国的Tacoma（塔科马）老桥于1940年11月7日因风力引起的振动而产生断裂5-1材料力学的任务断裂破坏

明显的塑性变形10荷载未作用时第一章绪论及基本概念荷载作用下F荷载去除后

Ⅱ.具有足够的刚度——荷载作用下的弹性变形不超过工程允许范围。荷载未作用时荷载去除后荷载作用下F§5-1材料力学的任务

§5-1材料力学的任务Ⅲ.满足稳定性要求——对于理想中心压杆是指荷载作用下杆件能保持原有形式的平衡。理想中心压杆

二、材料力学的任务131.材料力学的任务：满足上述强度、刚度和稳定性要求同时，尽可能选用合适材料和降低材料消耗量，以节约投资成本。（安全与经济）。材料力学包含的两个方面理论分析实验研究测定材料的力学性能；解决某些不能全靠理论分析的问题——§5-1材料力学的任务

2.生活实例14A4复印纸在自重作用下产生明显变形折叠后变形明显减小§5-1材料力学的任务

自行车的主要受力部件均由薄壁钢管制成为什么不用实心的钢筋做呢?§5-1材料力学的任务

5-2材料力学的基本假设5-2材料力学的基本假设可变形固体材料在荷载作用下都会产生变形——尺寸改变和形状改变——可变形固体。对可变形固体的基本假设.连续性假设——无空隙、密实连续。

3241.均匀性假设——各点处材料的力学性能相同。5-2材料力学的基本假设.各向同性假设——一点处材料沿各个方向的力学性能相同。.小变形假设——构件在承受荷载作用时，其变形与构件的原始尺寸相比很小，有时甚至可以略去不计。

5-3外力、内力与截面法182.作用过程◆静载荷：载荷不随时间变化;◆动载荷：载荷随时间变化。1.作用方式◆表面力：集中力、分布力（线分布、面分布、体分布）;◆体积力：自重、惯性力。一、外力1.作用在构件上的载荷和约束力统称为外力。2.外力的分类§5-3外力、内力与截面法

内力内力随着外力的产生而产生，内力成对出现，且等直反向，并作用在构件的两个不同部分上。2.内力的特点1.内力的概念因为各点之间原来存在着相互作用力，使杆件保持着一定的形状。由于外力的作用，各点的位置发生相对变化，相互作用力也要发生相应的变化。这种因外力作用而引起的杆件各点间产生相对位移的力称为附加内力，即材料力学要研究的内力。5-3外力、内力与截面法

截、取、代、平20★三、截面法：§5-3外力、内力与截面法C●C点通常取截面形心

空间一般问题内力分量有几个？21空间一般问题内力分量有6个。轴力：FN；扭矩：T；剪力：Fsy,Fsz；弯矩：My,Mz；xyz§5-3外力、内力与截面法C●C●

答：3个。轴力：FN；剪力：FS；弯矩：M§5-3外力、内力与截面法平面一般问题内力分量有几个？

四、杆件的几何特性23直杆曲杆01主要几何因素：横截面、轴线02等截面杆和变截面杆035-3外力、内力与截面法04

§5-4应力与应变24一、应力§5-4应力与应变：受力构件上某一截面上某一点的内力集度。

§5-4应力与应变251.应力是受力构件上某一截面上某一点处定义的；2.应力是矢量：正应力以拉为正，压为负；切应力以对所取研究对象内任一点产生顺时针矩为正，反之为负。3.应力的量纲及单位①量纲：

②单位：26二、应变单位长度的伸长量或缩短量。帕(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)、吉帕(GPa)1