《信息与通信EM》PPT课件

2019年5月14日星期二
武汉大学工程力学
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引言 二、材料力学的基本假设
连续性假设—材料连续无孔隙（ Continuity assumption ）
均匀性假设—材料各处的性质相同 （homogenization assumption） 各向同性假设—任意方向材料性质相同（Isotropy assumption） 小变形假设—变形远小于结构尺寸（small strain assumption small deformation assumption）
往从内力集度最大处开始，因此，有必
要区别并定义应力概念。
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2. 正应力和剪应力
正应力s ——
垂直于截面的应力称为 正应力
剪应力t ——
Normal stress
位于截面内的应力称为剪应力（切应力） shear stress
单位： Pa, 常用单位：MPa,
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四、应变 Strain
线应变 (Linear strain) ε 上尺寸改变程度的描述
——一点在某方向
剪应变 (Shearing strain) γ ——过一点两互相垂 直线段的角度改变
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sx
σx dx
sx
将所求内力的截面用假想平面截成两半， 利用任意一半的平衡条件求出该截面内力。
F1 F2
F3
F4
假想截面
引言—应力
1. 概念
应力—分布内力在一点的集度
F1 F2
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应力就是单位面积上的内力
工程构件，大多数情形下，内力并
非均匀分布，通常“ 破坏”或“ 失效”往
dx u u +du
σx
du x dx
τ
α
τ
β
γ =α +β
直角改变量
微元体 Element
注释
线应变 ε —— 与点的位置有关； 与线段 的方向有关； 伸长变形为正； 无量纲。 剪应变 γ —— 与点的位置有关； 与垂直两线的方位有关； 直角变小为正； 无量纲。
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引言 杆件 横截面 杆件是指在尺寸上 长度远远大于宽度 和厚度的一类构件 轴线
等直杆
变截面杆
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引言--基本变形形式
1. 轴向拉伸或压缩
Axial tension or compression
拉伸
压缩
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分布内力
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内力主矢 F1 F2
内力主矩
内力—通常指横截面上附加内力向截面 形心简化所得主矢和主矩在三个坐标轴方 向的分量。（共六个）或（三个-平面情 况）
内力分量（简称内力）
z Qz
N
z Mz x
T
x My y M
Qy
y
R
截面法 Method of section
—
求内力的基本方法
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引言—内力
内力 Internal
force
1.固有内力 2.附加内力— 外力引起，连续分布
使物体平衡
F1 F2 F3
F4
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引言—截面法
F1 F2 F3
F4
F1 F2
F3
F4
假想截面
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引言-位移
变形
应变
一、位移 Displacement
线位移—— 一点空间位置的改变 (单位：m , mm) 角位移—— 一线（面）方位的改变(单位：rad)
二、变形 Deformation
尺寸改变 形状改变
三、变形 与位移：变形必然引起位移；但位
移并不一定变形
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引言--基本变形形式
2. 剪切 Shear
F F
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引言--基本变形形式 3. 扭转 Torsion
联轴器
轴
Shaft in torsion
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引言--基本变形形式 4. 平面弯曲 Plane bending
材料性质简化为常数
3. 各向同性假设
4. 小变形假设——线性方程便于分析计算
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引言 三、材料力学的基本概念
理想变形固体-非理想变形固体
变形（应变）、弹性应变、塑性应变 叠加原理 内力 杆件 杆件的基本变形形式：拉压，剪切，扭转，弯曲
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工程材料力学
引言
第四章轴向拉伸和压缩时杆件的应力和变形计算 第五章材料在拉伸和压缩时的力学性质
第六章轴向拉压时杆的强度计算
第七章剪切和挤压的实用计算 第八章平面图形的几何性质
第九章扭转
第十章直梁弯曲时的内力 第十一章弯曲内力
第十二章弯曲变形
第十三章应力状态与强度理论 第十四章压杆稳定
附录
引言 一、材料力学的基本任务和研究方法 强度—构件在外力作用下不会发生破坏 刚度—构件的变形在限制的范围内 稳定性—构件始终保持原有受力平衡状态 材料力学的任务为，研究各种材料和构件在外 力作用下的力学行为。同时为合理设计构件提 供理论和方法。
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建立理想弹性体模型的必要性 微观上看，材料是不连续、 不均匀的，也是各向异性的。
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灰口铸铁的显微组织
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球墨铸铁的显微组织
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普通钢材的显微组织
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优质钢材的显微组织
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引言
在宏观上，可以认为（假设） 材料是连续、均匀的，部分工 程材料是各向同性的。
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引言
基本假设的作用
1. 连续性假设—采用函数描述 2. 均匀性假设
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1 Pa = 1 N/㎡ 1 MPa= 106 Pa
ΔQ
F1
F2 ΔA
F
ΔN
N s lim A0 A
wenku.baidu.com
Q t lim A0 A
t
F1
F2
s
dN s dA
dQ t dA
应力概念要点
讲应力应注意是指哪一点的应力 讲一点应力，应区分是哪一个截面上 的应力 讲一点应力，通常是指正应力 s 和剪 应力 t