工力力學(xué)課件模板

工力力學(xué)課件模板胡耀增:工程力學(xué)2§1

材料力學(xué)的任務(wù)與研究對象§2

材料力學(xué)的基本假設(shè)§3

外力與內(nèi)力§4

正應(yīng)力與切應(yīng)力§5

正應(yīng)變與切應(yīng)變胡耀增:工程力學(xué)3§1材料力學(xué)的任務(wù)與研究對象工程實例構(gòu)件的強度、剛度與穩(wěn)定性材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)的研究對象胡耀增:工程力學(xué)4工程實例埃菲爾鐵塔鐵塔承受風(fēng)載的計算簡圖鐵塔變形示意圖胡耀增:工程力學(xué)5Tacoma海峽大橋(美國Tacoma市)Tacoma海峽新橋因設(shè)計不良1940年破壞胡耀增:工程力學(xué)6Tacoma大橋破壞過程點擊畫面胡耀增:工程力學(xué)7在外力作用下，不能保持原有平衡形式的現(xiàn)象，稱為失穩(wěn)Tacoma橋受壓壁板的破壞形式加筋板由平直（原有平衡形式）變彎加筋板胡耀增:工程力學(xué)8構(gòu)件的強度、剛度與穩(wěn)定性構(gòu)件：組成機械與結(jié)構(gòu)的零、構(gòu)件構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)：變形－構(gòu)件的形狀與尺寸發(fā)生變化破壞－構(gòu)件發(fā)生顯著塑性變形或斷裂失穩(wěn)－構(gòu)件不能保持原有平衡形式

構(gòu)件的承載能力：

強度－構(gòu)件抵抗破壞的能力剛度－構(gòu)件抵抗變形的能力

穩(wěn)定性－構(gòu)件保持原有平衡形式的能力胡耀增:工程力學(xué)9材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)的任務(wù)：

研究構(gòu)件在外力作用下的變形、受力與失效的規(guī)律，為合理設(shè)計構(gòu)件提供有關(guān)強度、剛度與穩(wěn)定性分析的基本理論與方法（包括試驗方法）。失效：廣義破壞，包括斷裂、失穩(wěn)等構(gòu)件安全工作基本條件：構(gòu)件應(yīng)具備足夠的強度、剛度與穩(wěn)定性，以保證在規(guī)定的使用條件下，不破壞、不過大變形與不失穩(wěn)。胡耀增:工程力學(xué)10

材料力學(xué)的研究對象桿件：細而長的構(gòu)件胡耀增:工程力學(xué)11橫截面與軸線相正交；軸線通過橫截面的形心桿件的幾何要素：橫截面與軸線

桿件種類：直桿與曲桿,等截面桿與變截面桿胡耀增:工程力學(xué)12主要研究對象是桿,以及由若干桿組成的簡單桿系結(jié)構(gòu)。材料力學(xué)的研究對象胡耀增:工程力學(xué)13

§2

材料力學(xué)的基本假設(shè)連續(xù)性假設(shè)均勻性假設(shè)各向同性假設(shè)基本假設(shè)小結(jié)胡耀增:工程力學(xué)14連續(xù)性假設(shè)

構(gòu)件內(nèi)的一些力學(xué)量（例如各點的位移）可用坐標的連續(xù)函數(shù)表示，也可采用無限小的數(shù)學(xué)分析方法。當空穴或裂紋不能忽略時，采用斷裂力學(xué)方法專門研究。裂紋連續(xù)性：在構(gòu)件所占有的空間內(nèi)處處充滿物質(zhì)胡耀增:工程力學(xué)15均勻性假設(shè)微觀非均勻，宏觀均勻鋼的顯微照片灰口鑄鐵的顯微照片均勻性：材料的力學(xué)性能與其在構(gòu)件中的位置無關(guān)胡耀增:工程力學(xué)16各向同性假設(shè)宏觀各向異性材料晶粒－各向異性材料－宏觀各向同性纖維增強復(fù)合材料金屬材料各向同性：材料沿各個方向的力學(xué)性能相同胡耀增:工程力學(xué)17構(gòu)件是由連續(xù)、均勻與各向同性材料制成的可變形固體基本假設(shè)小結(jié)連續(xù)性：構(gòu)件所占有的空間內(nèi)處處充滿物質(zhì)

（密實體）均勻性：材料的力學(xué)性能與其在構(gòu)件中的位置無關(guān)

（力學(xué)性能與位置無關(guān)）各向同性：材料沿各個方向的力學(xué)性能相同

（力學(xué)性能與受力方向無關(guān)）胡耀增:工程力學(xué)18

§3外力與內(nèi)力外力內(nèi)力與截面法例題胡耀增:工程力學(xué)19外力分布力：連續(xù)分布在構(gòu)件表面某一范圍的力集中力：當分布力的作用范圍遠小于構(gòu)件表面面積或桿

長時，可簡化為作用于一點處的力F1F2外力：作用于構(gòu)件上的載荷與約束反力胡耀增:工程力學(xué)20靜載荷：隨時間變化極緩慢或不變化的載荷動載荷：隨時間顯著變化或使構(gòu)件各質(zhì)點產(chǎn)生明顯加速度的載荷胡耀增:工程力學(xué)21內(nèi)力與截面法由于外力作用，構(gòu)件內(nèi)部相連兩部分之間的相互作用力－內(nèi)力內(nèi)力

性質(zhì)－連續(xù)分布力胡耀增:工程力學(xué)22FN－沿橫截面軸線的內(nèi)力分量－軸力FSy,FSz－作用線位于所切橫截面的內(nèi)力分量－剪力Mx－矢量沿軸線的內(nèi)力偶矩分量－扭矩My,Mz－矢量位于所切橫截面的內(nèi)力偶矩分量－彎矩內(nèi)力分量胡耀增:工程力學(xué)23

假想地將桿切開畫受力圖，內(nèi)力用其分量表示由平衡條件建立內(nèi)、外力間的關(guān)系內(nèi)力的確定截面法要點胡耀增:工程力學(xué)24例題解：1.

假想地將桿切開2.

畫受力圖3.由平衡方程確定內(nèi)力例3-1求橫截面m–m上的內(nèi)力胡耀增:工程力學(xué)25

§4

正應(yīng)力與切應(yīng)力

應(yīng)力概念

正應(yīng)力與切應(yīng)力胡耀增:工程力學(xué)26應(yīng)力概念截面m－m上DA內(nèi)的平均應(yīng)力截面m－m上k

點處的應(yīng)力應(yīng)力定義應(yīng)力特點

應(yīng)力是矢量

同一橫截面上,不同點處的應(yīng)力一般不同

過同一點,不同方位截面上的應(yīng)力一般不同胡耀增:工程力學(xué)27正應(yīng)力與切應(yīng)力應(yīng)力分解：應(yīng)力p的法向分量－正應(yīng)力s

應(yīng)力單位:（Pa－Pascal

帕）（M－Mega

兆）應(yīng)力p的切向分量－切應(yīng)力t胡耀增:工程力學(xué)28§5

正應(yīng)變與切應(yīng)變

正應(yīng)變概念

切應(yīng)變概念

例題胡耀增:工程力學(xué)29正應(yīng)變概念棱邊ka的平均正應(yīng)變k點沿棱邊ka方向的正應(yīng)變正應(yīng)變定義正應(yīng)變特點

正應(yīng)變是無量綱量過同一點不同方位的正應(yīng)變