項目四材料力學基本知識

1項目四

材料力學基本知識

2項目四

材料力學基本知識課題4.1材料力學的任務課題4.2變形固體的基本假設課題4.3內力、截面法和應力概念課題4.4桿件變形的基本形式3課題4.1材料力學的任務一、構件的承載能力構件的承載能力通常由以下三個方面來衡量：

1、強度要求2、剛度要求3、穩(wěn)定性要求4對構件在荷載作用下正常工作的要求Ⅰ.具有足夠的強度——荷載作用下構件不斷裂，荷載去除后構件不產生過大的永久變形(塑性變形)FF(a)FF鋼筋(b)二、材料力學的任務5

美國的Tacoma老橋于1940年11月7日因風力引起的振動而產生斷裂破壞。6荷載未作用時塑形變形示例荷載作用下F荷載去除后7塑形變形示例8Ⅱ.具有足夠的剛度——荷載作用下的彈性變形不超過工程允許范圍。荷載未作用時荷載去除后荷載作用下F9彈性變形示例10Ⅲ.滿足穩(wěn)定性要求——對于理想中心壓桿是指荷載作用下桿件能保持原有形態(tài)的平衡。理想中心壓桿11理想中心壓壓桿12在滿足上述述強度、剛剛度和穩(wěn)定定性要求的的同時，須須盡可能合合理選用材材料和降低低材料消耗耗量，以節(jié)節(jié)約投資。。材料力學包包含的兩個個方面理論分析實驗研究測定材料的的力學性能能；解決某某些不能全全靠理論分分析的問題題13材料力學與與生產實踐踐的關系趙州橋(石拱橋)595-605年建，充分分利用石料料的抗壓縮縮強度好的的特性。安瀾竹索橋橋(宋代建)(1964年改為鋼纜纜承托的索索橋)充分利用竹竹材的抗拉拉伸強度好好的特性。。14通過實驗建建立理論的的初期伽利略(G.Galileo)1638年提出計算算梁強度的的公式(但結論不正正確)胡克(R.Hooke)1678年發(fā)表根據(jù)據(jù)實驗得出出的物理定定律——胡克定律15材料力學是是隨生產的的發(fā)展而建建立的關于于強度、剛剛度和穩(wěn)定定性計算的的理論。生產實踐科學實驗材料力學16課題4.2變形固體的的基本假設設材料在荷載載作用下都都會產生變變形——尺寸改變和和形狀改變變——可變形固體體。對可變形固固體的基本本假設：Ⅰ.連續(xù)性假設設——無空隙、密密實連續(xù)。。(1)從受力構件件內任意取取出的體積積單元內均均不含空隙隙；(2)變形必須滿滿足幾何相相容條件，，變形后的的固體內既既無“空隙隙”，亦不不產生“擠擠入”現(xiàn)象象。據(jù)此：17Ⅱ.均勻性假設設——各點處材料料的力學性性能相同。。對常用工工程材料，，尚有各向向同性假設設。Ⅲ.小變形假設設——構件在承受受荷載作用用時，其變變形與構件件的原始尺尺寸相比甚甚小，甚至至可以略去去不計。18課題4.3內力、截面面法和應力力概念一、內力材料力學的的研究對象象是構件，，對于所取取的研究對對象來說，，周圍的其其他物體作作用于其上上的力均為為外力，這這些外力包包括荷載、、約束力、、重力等。。按照外力力作用方式式的不同，，外力又可可分為分布布力和集中中力。19二、截面法法將桿件用截截面假想地地切開以顯顯示內力，，并由平衡條條件建立內內力和外力力的關系確確定內力的的方法，稱稱為截面法法。綜上所述，，截面法可可歸納為以以下三個步步驟：1、假想截開開在需求求內力的截截面處，假假想用一截截面把構件件截成兩部分。2、任意留取取任取一一部分為究究研對象，，將棄去部部分對留下下部分的作用以截截面上的內內力N來代替。3、平衡求力力對留下下部分建立立平衡方程程，求解內內力。20三、應力全應力P的方向即ΔF的方向。通常將應力力分解成垂垂直于截面面的法向分分量σ和相切于截面的切向向分量τ,其中σ稱正應力，，τ稱為切應力力。21課題4.4桿件變形的的基本形式式Ⅰ.軸向拉伸或或軸向壓縮縮木壓桿22直桿曲曲桿主要幾何因因素：橫截截面、軸線線等截面桿和和變截面桿桿23Ⅱ.剪切24剪切變形25Ⅲ.扭轉26扭轉變形27Ⅳ.彎曲F1=F2時(從而亦有FA=FB)車軸的AB部分不受剪剪切——純彎曲。車軸的外伸伸部分既受受彎又受剪剪——橫力彎曲28彎曲變形29工程中常用用構件在荷荷載作用下下，大多為為幾種基本本變形形式式的組合——組合變形。。煙囪(壓縮+橫力彎曲)齒輪傳動軸(扭轉+水平面內橫力彎曲+豎直面內橫力彎曲)廠房吊車立柱(壓縮+純彎曲)3031小結本章介紹了了材料力學學的研究對對象和任務務。一、構件的的承載能力力包括強度度、剛度和和穩(wěn)定性。。1、強度：構構件抵抗破破壞（斷裂裂或產生顯顯著塑性變變形）的能能力稱為強強度。2、剛度：構構件抵抗變變形的能力力稱為剛度度。3、穩(wěn)定性：：構件保持持原有平衡衡形式的能能力稱為穩(wěn)穩(wěn)定性。二、變形固固體是理想想化的力學學模型，幾幾個基本假假設是材料料力學研究究的基礎。。1、連續(xù)性假假設2、均勻性假設設3、各向同性假假設4、小變形假設設三、內力、截截面法和應力力概念1、內力：是指指因外力作用用使構件發(fā)生生變形時，構構件的各質點點間的相對位位置改變而引引起的“附加加內力”，即即分子結合力力的改變量。。2、截面法求解解應力是材料料力學的一個個基本方法。。3、應力：內力力在截面上的的分布集中程程度稱為應力力。四、桿件變形形的基本形式式1、拉伸或壓縮縮2、剪切3、扭轉4、彎曲9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。20:25:3520:25:3520:251/1/20238:25:35PM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。1月-2320:25:3520:25Jan-2301-Jan-2312、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。20:25:3620:25:3620:25Sunday,January1,202313、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。1月-231月-2320:25:3620:25:36January1,202314、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。01一月月20238:25:36下下午20:25:361月-2315、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。一月238:25下下午1月-2320:25January1,202316、行動出成成果，工作作出財富。。。2023/1/120:25:3620:25:3601January202317、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。8:25:36下午8:25下下午20:25:361月-239、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結結果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。20:25:3620:25:3620:251/1/20238:25:36PM11、成功就是日日復一日那一一點點小小努努力的積累。。。1月-2320:25:3620:25Jan-2301-Jan-2312、世間成事事，不求其其絕對圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。20:25:3620:25:3620:25Sunday,January1,202313、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。1月-231月-2320:25:3620:25:36January1,202314、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。01一一月月20238:25:36下下午20:25:361月-2315、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。。一月月238:25下下午午1月月-2320:25January1,202316、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2023/1/120:25:3620:25:3601January202317、空山新雨雨后，天氣氣晚來秋。。。8:25:36下下午8:25下下午20:25:361月-239、楊柳散和風風，青山澹吾吾慮。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、閱讀一一切好書書如同和和過去最最杰出的的人談話話。20:25:3620:25:3620:251/1/20238:25:36PM11、越是沒有有本領的就就越加自命命不凡。1月月-2320:25:3620:25Jan-2301-Jan-2312、越是無能的的人，越喜歡歡挑剔別人的的錯兒。20:25:3620:25:3620:25Sunday,January1,202313、知人者者智，自自知者明明。勝人人者有力力，自勝勝者強。。1月-231月-2320:25:3620:25:36January1,202314、意志堅堅強的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。01一一月20238:25:36下午午20:25:361月-2315、最具具挑戰(zhàn)戰(zhàn)性的的挑戰(zhàn)戰(zhàn)莫過過于提提升自自我。。。一月238:25下下午午1月-2320:25January1,202316、業(yè)余生活活要有意義義，不要越越軌。2023/1/120:25:3620:25:3601January202317、一個人人即使