固体力学概论(综合基础课件.
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• 断裂力学(损伤力学)、复合材料力学、电-磁弹性力学，微尺度力学是发 展中的新兴学科。
4. 研究对象
研究各种工程结构：常见的如下结构元件（构件）: （1）杆、杆系、梁、柱，（长＞＞宽和高） （2）板(中厚板)、壳，（厚＜＜长与宽） （3）三维体(空间结构如桁架与刚架)， （4）薄壁结构（飞机机翼与机身等）， （5）以及它们的复合体.
5 研究方法（截面法）
• 截面法是处理固体力学问题的最基本的方法： • 通过外力（作用力与约束力）与内力（应力）平衡求
构件的响应（内力），
• 通过本构关系求变形（位移与应变），
• 最重要的是材料力学中的平截面法，其中尤以梁的平 截面假设最为重要。
截面法
• 截面法:固体力学问题的普适方法,
Βιβλιοθήκη Baidu步骤为： （1）取出构件,画出所有外力(包括约束反力); （2）用平面切开, 并画出内力(广义力), 若是动平衡需用达朗贝尔原理,化惯性力为作用力；外力 与内力平衡来求解内应力;
（3）解出内力；算应力; （4）利用物理方程求变形;
（ 5） 根据应力强度准则或变形准则进行强度校核;
（6）进行优化设计.
外力
内力
内力
6. 任务
固体力学的发展主要动力是社会实践：
任务是研究工程结构在服役条件下的安全性、可靠 性; 就是强度问题(应力值不超过许用值) 、刚度问题 (变形不太大)、稳定性问题、振动问题. 工程结构包 括: 飞机、火箭、船舶、车辆、桥梁、房屋、水坝、 反应堆、坦克等等.
、 铁木生柯(Timoshenko)专著”Strength of Materials”, “Theory of Elasticity”
“Theory of Elastic Stability” 、“Theory of Plates and Shells”与符拉索夫 (薄壁杆件). • 中国东汉(127~200)郑玄提出线性弹性关系; 宋代李诫《营造法式》；隋代 李春（581~618）赵州桥。
7. 发展史
• 固体力学是一门古老的学科,可追溯到17世纪伽利略Calileo(1564~1642)关 于梁与水坝的工作,提出速度、加速度的概念.后来库仑(C. A. Coulomb), 泊 松(R. Poisson), 纳维(C-L-M-H. Navier), 圣文南(B. de Saint-Venant ) 哥西 (A. L. Couchy), 虎克(Hooke)（胡克定律）等人作出很大贡献. 伯努利 (1654~1705)平截面假设, 欧勒(L. Euler)(1707~1783)压杆稳定的欧勒载荷;
Y. C. Fung, Foundation of Solid Mechanics, Prentice Hall, INC, 1965 中国自然科学基金，学科分类目录及学科代码，1994 (从这里可看出现代
固体力学的发展方向以及新的学科分类）。
9. 专有名词的翻译
1. 材料力学：strength of materials, mechanics of materials 2. 弹性力学： theory of elasticity, elasticity, (elastic mechanics 错误); 3. 塑性力学：theory of plasticity, plasticity, (plastic mechanics 错误); 4. 介观力学：mesomechanics； 细观力学，可是，在专著
2. 固体力学的内容:
• 研究弹性问题、塑性问题、弹塑性问题以及流变问题;又分线 性问题、非线性问题; 主要研究宏观问题、也有微观问题和细 观问题(或称介观问题mesomechanics ); 研究的对象主要是 均匀介质,也研究非均匀介质(如复合材料和裂纹体)，各向同 性与各向异性介质; 此外研究各种可变形体的偶合问题:例如 热(湿)弹性问题、热(湿)塑性问题、热(湿)弹塑性问题、以及 形体的机~磁电偶合性能(压电与压磁性能)；现在电-磁弹性力 学正快速发展.
《Micromechanics of defects in solids 》, T Mura，
“micromechanics” 可翻译为细观力学,不翻成微观力学。 5. 宏（微）观力学；macromechanics, micromechanics
这里，英语书籍里“micromechanics”包含介观尺度问题。 6. 经典力学：Classic mechanics, （牛顿力学） 7 理论力学：theoretical mechanics.
8. 参考资料
《力学词典》，中国大百科全书出版社，1990。 《中国大百科全书》，力学卷，1985，8。 Encyclopedia of Science and Technology, McGraw-Hill, 1982
E. P. Popov, Introduction to Mechanics of Solids, Prentice Hall, INC, 1968
1. 固体力学的定义
• 研究可变形固体在外界因素(载荷、温度、湿度)作用下其内部 质点的位移、运动, 固体的应变和破坏规律的学科. 主要参书:《力学词典》《大百科全书》
（1）固体力学与理论力学之区别：理论力学研究对象是质点、
质点系与刚体。固体力学研究可形变体。 （2）固体与流体的区别：流体是气体和流体的总称，具有易流 性，不能承受剪应力，在无论多小的剪力作用下都会发生变形。 水和空气是常见的两种流体。
3. 学科分支
• 材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、流变学，断裂力学(损伤力 学)、复合材料力学、结构稳定性、振动理论、粘弹(塑)性力学、冲击力 学、固体应力波问题、结构(弹~塑性)动力学;
• 以及许多交叉学科: 气动弹性理论，生物固体力学、岩土力学、有限元(有 限条、有限层、边界元、离散元、无网格法等);
固体力学概论
(综合基础课) 2005版
目录
• 第一章 前言 • 第二章 基本假设 • 第三章 本构关系（物理方程） • 第四章 基本方程 • 第五章 能量原理（包括变分原理） • 第六章 固体力学中的数值方法
第一章 前言
• 固体力学的定义 • 固体力学的基本假设与主要研究内容 • 学科分支 • 研究对象与任务 • 发展史 • 参考资料
4. 研究对象
研究各种工程结构：常见的如下结构元件（构件）: （1）杆、杆系、梁、柱，（长＞＞宽和高） （2）板(中厚板)、壳，（厚＜＜长与宽） （3）三维体(空间结构如桁架与刚架)， （4）薄壁结构（飞机机翼与机身等）， （5）以及它们的复合体.
5 研究方法（截面法）
• 截面法是处理固体力学问题的最基本的方法： • 通过外力（作用力与约束力）与内力（应力）平衡求
构件的响应（内力），
• 通过本构关系求变形（位移与应变），
• 最重要的是材料力学中的平截面法，其中尤以梁的平 截面假设最为重要。
截面法
• 截面法:固体力学问题的普适方法,
Βιβλιοθήκη Baidu步骤为： （1）取出构件,画出所有外力(包括约束反力); （2）用平面切开, 并画出内力(广义力), 若是动平衡需用达朗贝尔原理,化惯性力为作用力；外力 与内力平衡来求解内应力;
（3）解出内力；算应力; （4）利用物理方程求变形;
（ 5） 根据应力强度准则或变形准则进行强度校核;
（6）进行优化设计.
外力
内力
内力
6. 任务
固体力学的发展主要动力是社会实践：
任务是研究工程结构在服役条件下的安全性、可靠 性; 就是强度问题(应力值不超过许用值) 、刚度问题 (变形不太大)、稳定性问题、振动问题. 工程结构包 括: 飞机、火箭、船舶、车辆、桥梁、房屋、水坝、 反应堆、坦克等等.
、 铁木生柯(Timoshenko)专著”Strength of Materials”, “Theory of Elasticity”
“Theory of Elastic Stability” 、“Theory of Plates and Shells”与符拉索夫 (薄壁杆件). • 中国东汉(127~200)郑玄提出线性弹性关系; 宋代李诫《营造法式》；隋代 李春（581~618）赵州桥。
7. 发展史
• 固体力学是一门古老的学科,可追溯到17世纪伽利略Calileo(1564~1642)关 于梁与水坝的工作,提出速度、加速度的概念.后来库仑(C. A. Coulomb), 泊 松(R. Poisson), 纳维(C-L-M-H. Navier), 圣文南(B. de Saint-Venant ) 哥西 (A. L. Couchy), 虎克(Hooke)（胡克定律）等人作出很大贡献. 伯努利 (1654~1705)平截面假设, 欧勒(L. Euler)(1707~1783)压杆稳定的欧勒载荷;
Y. C. Fung, Foundation of Solid Mechanics, Prentice Hall, INC, 1965 中国自然科学基金，学科分类目录及学科代码，1994 (从这里可看出现代
固体力学的发展方向以及新的学科分类）。
9. 专有名词的翻译
1. 材料力学：strength of materials, mechanics of materials 2. 弹性力学： theory of elasticity, elasticity, (elastic mechanics 错误); 3. 塑性力学：theory of plasticity, plasticity, (plastic mechanics 错误); 4. 介观力学：mesomechanics； 细观力学，可是，在专著
2. 固体力学的内容:
• 研究弹性问题、塑性问题、弹塑性问题以及流变问题;又分线 性问题、非线性问题; 主要研究宏观问题、也有微观问题和细 观问题(或称介观问题mesomechanics ); 研究的对象主要是 均匀介质,也研究非均匀介质(如复合材料和裂纹体)，各向同 性与各向异性介质; 此外研究各种可变形体的偶合问题:例如 热(湿)弹性问题、热(湿)塑性问题、热(湿)弹塑性问题、以及 形体的机~磁电偶合性能(压电与压磁性能)；现在电-磁弹性力 学正快速发展.
《Micromechanics of defects in solids 》, T Mura，
“micromechanics” 可翻译为细观力学,不翻成微观力学。 5. 宏（微）观力学；macromechanics, micromechanics
这里，英语书籍里“micromechanics”包含介观尺度问题。 6. 经典力学：Classic mechanics, （牛顿力学） 7 理论力学：theoretical mechanics.
8. 参考资料
《力学词典》，中国大百科全书出版社，1990。 《中国大百科全书》，力学卷，1985，8。 Encyclopedia of Science and Technology, McGraw-Hill, 1982
E. P. Popov, Introduction to Mechanics of Solids, Prentice Hall, INC, 1968
1. 固体力学的定义
• 研究可变形固体在外界因素(载荷、温度、湿度)作用下其内部 质点的位移、运动, 固体的应变和破坏规律的学科. 主要参书:《力学词典》《大百科全书》
（1）固体力学与理论力学之区别：理论力学研究对象是质点、
质点系与刚体。固体力学研究可形变体。 （2）固体与流体的区别：流体是气体和流体的总称，具有易流 性，不能承受剪应力，在无论多小的剪力作用下都会发生变形。 水和空气是常见的两种流体。
3. 学科分支
• 材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、流变学，断裂力学(损伤力 学)、复合材料力学、结构稳定性、振动理论、粘弹(塑)性力学、冲击力 学、固体应力波问题、结构(弹~塑性)动力学;
• 以及许多交叉学科: 气动弹性理论，生物固体力学、岩土力学、有限元(有 限条、有限层、边界元、离散元、无网格法等);
固体力学概论
(综合基础课) 2005版
目录
• 第一章 前言 • 第二章 基本假设 • 第三章 本构关系（物理方程） • 第四章 基本方程 • 第五章 能量原理（包括变分原理） • 第六章 固体力学中的数值方法
第一章 前言
• 固体力学的定义 • 固体力学的基本假设与主要研究内容 • 学科分支 • 研究对象与任务 • 发展史 • 参考资料