材料力学10年01

体积力（body force） 集中力(concentrated force) 表面力（ surface force ） 分布力(distributed force)
2、按随时间变化分
静载荷（static load) 动载荷(dynamic load) 交变载荷（alternate load) 冲击载荷（impact load)
材料力学
第一章 绪论
关于这门课—— 1、如何学习 2、如何考核 3、时间安排 4、如何和我联系
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第一章 绪论（Preface）
Mechanics of Materials
第一章 绪论（Preface）
Mechanics of Materials
第一章 绪论（Preface）
Mechanics of Materials
台北101大厦 2004年在台北市建成，1 01层，高508米。
迪拜哈利法塔 2010年1月4日竣工启 用，高828米，160层。
建筑工程
阿尔罕伯拉宫
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Mechanics of Materials
应力、 §1-3 力、应力、应变和位移的基本概念 oncepts Basic concepts of force, stress, strain and displacement 一、外力（external force) 外力（ 1、按作用方式分
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Mechanics of Materials
他还分析过受集中载荷的简支 梁，正确指出最大弯矩在载荷下， 且与它到两支点的距离之积成比例。 伽利略还对梁弯曲理论用于实践所 应注意的问题进行了分析，指出工 程结构的尺寸不能过大，因为它们 会在自身重量作用下发生破坏。 “一只小狗也许可以在它背上 驮两三只同样大小的狗，但我相信 一匹马也许连一匹和它同样大小的 马也驮不起。”
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ΣFx = 0 ΣFy = 0
ΣFz = 0 ΣM x = 0 ΣM y = 0
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ΣM z = 0
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三、应力（stress) 应力（ 应力——内力的分布集度。 平均应力 (mean stress)
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pm =
∆F ∆A
全应力（总应力） (total stress)
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§1-1 材料力学的任务及研究对象 The tasks and research objects of mechanics of materials
结构承受荷载作用时，结构内的每一构件都必须能正常工作， 这样才能保证整个结构的正常工作。对构件正常工作的要求归纳为 以下三点： 强度 strength —— 构件在荷载作用下应该不至于破坏（断裂）； 刚度 stiffness —— 构件在荷载作用下的变形应该不至于超出工 程上允许的范围； 稳定性 stability —— 构件在荷载作用下原有状态的平衡应该保 持为稳定的平衡。
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（二）代替 任取一部分分析其受力，将弃去部分对留下部 分的作用，用作用在截面上相应的内力（力或力偶） 来代替。
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（三）平衡 对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已 知外力来计算杆在截面上的未知内力（此时截面上 的内力对所留部分而言是外力）。
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材料力学的任务
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在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经 济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适 宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。
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材料力学的研究对象
1、变形固体
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胡克 Robert Hooke 1635～ 1635～1703
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《考工记·弓人》 “量其力，有三均。” 郑玄（128－200年）注 “假令弓力胜三石， 引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物 一石，则张一尺。”有研究者认为这是胡克 定律的最早表述。 马略特（Edme Mariotte,1602～1684） 法国物理学家和植物生理学家。 马略特于1680年发表论文独立提出了胡 克定律，在欧洲胡克定律在长达上百年的时 间里都被称作马略特定律。
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北京天坛祈年殿（重檐圆攒尖顶）
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二、内力（internal force) 内力（
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内力是指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之 间相互作用力。（即附加内力，与分子结合力区别）
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内力的求法 —— 截面法 (method of sections ) （一）截开 在要求解内力的截面处，用截面将杆件假 想地一分为二。
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四、小变形假设（neglecting deformation assumption) 小变形假设（
小变形假设是假设物体的位移、转动和应变都很小。 小变形假设假定物体受力后，整个物体中的各点位移 远远小于物体的原有尺寸、应变和转角都远小于1。这是为 了保证在建立物体变形后的平衡方程时，能够用变形前的 尺寸来代替变形后的尺寸，而不至于引起过大的误差。在 考察物体的形变及位移时，转角和应变的二次幂或乘积等 高阶微量都可以略去不计。这一假设大大简化了力学中的 许多代数方程和微分方程。
在我国，劳动人民在长期的生产实践中积累起许多生产经验，将 力学知识应用于许多生产和生活领域。这些力学知识与工程实践较多 应用于建筑领域，创造出许多伟大的工程。
赵州桥建于隋大业 (公元605-618)年间。 桥长64.40米，跨径 37.02米，是世界上 跨径最大、建造最早 的单孔敞肩型石拱桥。 1991年9月，赵州桥 被美国土木工程师学 会选定取为第十二个 “国际土木工程里程 碑”。
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二、均匀性假设（homogenization assumption) 均匀性假设（
均匀性假设是假设整个弹性体由同一材料组成。 均匀性假设是为了保证整个弹性体内的各个部分都具 有相同的弹性。这样，物体的弹性常数才不随位置坐标变化， 可以随意取出该物体的任意一小部分来分析，再把分析结果 推广应用于整个物体。 以混凝土构件为例。虽然混凝土是由多种材料组成的 人工石材，但是每一种材料的颗粒远远小于整个构件，而且 施工正常、振捣良好的混凝土中各种材料基本均匀分布，故 仍可被视为均匀性材料。
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抬梁式木构架——中国古代的框架结构
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斗栱——梁柱之间的抗剪结构，由斗、栱、昂组成。
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明清故宫太和殿（重檐庑殿顶）
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Nature and nature’s law lay hid in night God said, let Newton be! And all was light. 道法自然，久藏玄冥； 天降牛顿，万物生明 自然与自然规律隐匿于暗夜 之中，上帝说：“要有牛 顿”！于是一切都变得光明。
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三、各向同性假设（isotropy assumption) 各向同性假设（
各向同性假设是假设弹性体内每一点在各个方向的 弹性性质均相同。 各向同性假设可以保证物体的弹性常数不随方向变 化。显然，各向同性假设并不适用于所有材料，木材、 竹材等就不能视为各向同性材料。钢材由各向异性的晶 体组成，但是由于晶体十分微小，而且随机排列，所以 钢材构件的弹性（包括无数微小晶体随机排列时的统观 弹性），大致是各向同性的。
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水利工程
道路与桥梁工程
船舶机械工程
航空航天工程
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在《关于两门新科学的 谈话和数学证明》中，伽利 略阐述了梁的弯曲试验和理 论分析，正确地断定梁的抗 弯能力和几何尺寸的力学相 似关系。他指出，对长度相 似的圆柱形梁，抗弯力矩和 半径立方成比例。 伽利略 Galileo Galilei 1564～ 1564～1642
第一章 绪论（Preface）
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§1-1 材料力学的任务及研究对象 The tasks and research objects of mechanics of materials §1-2 变形固体的基本假设 The basic assumptions of deformable body 应力、 §1-3 力、应力、应变和位移的基本概念 oncepts Basic concepts of force, stress, strain and displacement §1-4 杆件变形的基本形式 The basic forms of deformation