《材料力学》说课.ppt
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材料力学PPT课件
假设在固体所占有的空间内毫无空隙的充满了物质
假设材料的力学性能在各处都是相同的。 假设变形固体各个方向的力学性能都相同
均匀性假设
各向同性假设
材料力学的基本知识
材料的力学性能
-----指变形固体在力的作用下所表现的力学性能。
构件的承载能力：
强度---构件抵抗破坏的能力 刚度---构件抵抗变形的能力 稳定性---构件保持原有平衡状态的能力
FQ=FQ(x) Mc=M(x)
典型例题-2
简支梁受力偶作用
1.
求支座反力FAY,FBY得： FAY=- FBY =M/l
AC段X截面处剪力FQ=Fay, 3. 同理可求得BC段剪力与AC 段相同，剪力图如左
2.
4.
AC段弯矩方程M1
M1=FAY·=M · /L x x BC段弯矩方程M2
5.
弯曲梁的内力
弯曲梁的概念及其简化 杆件在过杆轴线的纵向平面内，受到力偶或受到 垂直于轴线的横向力作用时，杆的轴线将由直线 变为曲线，杆件的这种以轴线变弯为主要特征的 变形称为弯曲；以弯曲为主要变形的杆简称为梁。 常见梁的力学模型 简支梁
一端为活动铰链支座，另一端为固定铰 链支座 一端或两端伸出支座支外的简支梁
A点：x1 0 M1A 0； C点：x1 a M1C 5 q a 2 6
C点：x 2 a , M 2C 5 q.a 2 6 D点：x 2 2a , M 2D 7 q.a 2 6
D点：x 3 a , M 3D 7 q a 2 M 2 D 6 B点：x 3 0, M 3B q a 2 M
转动
内力：作用面与横截面重 合的一个力偶，称为扭矩T
材料力学课件
剪切面
剪切实用计算中，假定剪切面上各点处的切应力相等，于是得剪切面上的名义切应力为：
——剪切强度条件
剪切面为圆形时，其剪切面积为：
对于平键 ，其剪切面积为：
例题 如图所示冲床，Fmax=400kN，冲头[σ]＝400MPa，冲剪钢板τu=360 MPa，设计冲头的最小直径值及钢板厚度最大值。
1.超静定问题-----仅用平衡方程不能求出 反力的问题。
2.变形协调方程-----构件变形关联点之间的几何数量关系。
3.解超静定问题方法-----列静力方程、变形协调方程、物理方程。
例 左端固定铰支的刚性横杆AB，用两根材料相等、截面面积相同的钢杆支撑使AB杆处于水平位置。右杆稍短D距离，现需要在AB杆右端加外载F多大，才能使右孔也铆上。 [解] （板书）
I
I
II
II
| FN |max=100kN
FN2= -100kN
100kN
II
II
FN2
FN1=50kN
I
FN1
I
50kN
50kN
100kN
§2.3 轴向拉、压杆的应力 应力和应变的概念 杆件轴向拉压时横截面上的应力 杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
F
A
M
C点全应力（总应力）：
应力的概念——截面上某点的内力集度。
FN—轴力 A---横截面面积
σ的正负号与FN相同；即拉伸为正压缩为负
2.3.1轴向拉伸或压缩时横截面上的正应力
例3 已知 F1=2.5kN,F3=1.5kN, 求杆件各段的轴力。
例4 一中段开槽的直杆如图，受轴向力F作用；已知：F=20kN，h=25mm，h0=10mm，b=20mm；试求杆内的最大正应力
剪切实用计算中，假定剪切面上各点处的切应力相等，于是得剪切面上的名义切应力为：
——剪切强度条件
剪切面为圆形时，其剪切面积为：
对于平键 ，其剪切面积为：
例题 如图所示冲床，Fmax=400kN，冲头[σ]＝400MPa，冲剪钢板τu=360 MPa，设计冲头的最小直径值及钢板厚度最大值。
1.超静定问题-----仅用平衡方程不能求出 反力的问题。
2.变形协调方程-----构件变形关联点之间的几何数量关系。
3.解超静定问题方法-----列静力方程、变形协调方程、物理方程。
例 左端固定铰支的刚性横杆AB，用两根材料相等、截面面积相同的钢杆支撑使AB杆处于水平位置。右杆稍短D距离，现需要在AB杆右端加外载F多大，才能使右孔也铆上。 [解] （板书）
I
I
II
II
| FN |max=100kN
FN2= -100kN
100kN
II
II
FN2
FN1=50kN
I
FN1
I
50kN
50kN
100kN
§2.3 轴向拉、压杆的应力 应力和应变的概念 杆件轴向拉压时横截面上的应力 杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
F
A
M
C点全应力（总应力）：
应力的概念——截面上某点的内力集度。
FN—轴力 A---横截面面积
σ的正负号与FN相同；即拉伸为正压缩为负
2.3.1轴向拉伸或压缩时横截面上的正应力
例3 已知 F1=2.5kN,F3=1.5kN, 求杆件各段的轴力。
例4 一中段开槽的直杆如图，受轴向力F作用；已知：F=20kN，h=25mm，h0=10mm，b=20mm；试求杆内的最大正应力
《材料力学》说课 PPT课件
模块一
复杂变形
模块二 强度刚度
模块三 稳定性
第一章 绪论 第二章 轴向拉伸和压缩 第三章 扭转
第四章 弯曲内力 第五章 弯曲应力
第六章 弯曲变形
第七章 应力状态和强度理论
第八章 组合变形 第九章 能量法 第十章 超静定结构
第11章 压杆稳定
材料力学本 质目的: 解决工程校 核、保证构 件安全工作 的问题。
课堂气氛活跃，学生兴趣浓厚，印象深刻。
感谢各位专家、评委！
三3Βιβλιοθήκη 学情分析与学法指导三、学情分析与学法指导
1、学情分析：
学生对高等数学、理论力学课程内容有 所遗忘 多数学生对理论推导公式兴趣不大 “工程实际”是学生的兴趣来源 “学有所用”是学生的潜在愿望
三、学情分析与学法指导
2、学法指导：
针对本课程的概念多、公式多、计算多的特点，结 合课程的难点，总结出相适应的指导方法。
四、教学方法与教学手段
2、多种教学方法的综合使用和效果：
更新教学理念，注重学生能力培养，改变填鸭 式教学，采用启发式教学、讨论式教学。要实现这 一目的，其核心必须重视教学设计。
四、教学方法与教学手段
目的：注重能力培 养，尤其创新能力
教 学
探索课程
设 内容，挖
计 掘知识内
涵
启发学生创 新思维的知 识点和创新 点 ，激发 学生兴趣
结合相关工程实例
启发式教学 案例式教学 讨论式教学
四、教学方法与教学手段
3、教学设计实例与效果
以材料力学的基本变形为例。为了引导学生善 于思考，课堂设计以一支粉笔的破坏为例，向学生 进行提问：你如何对粉笔进行破坏？学生的答案多 种多样。最后引出四大变形：拉伸（压缩）、剪切 、扭转、弯曲(模块一)。
复杂变形
模块二 强度刚度
模块三 稳定性
第一章 绪论 第二章 轴向拉伸和压缩 第三章 扭转
第四章 弯曲内力 第五章 弯曲应力
第六章 弯曲变形
第七章 应力状态和强度理论
第八章 组合变形 第九章 能量法 第十章 超静定结构
第11章 压杆稳定
材料力学本 质目的: 解决工程校 核、保证构 件安全工作 的问题。
课堂气氛活跃，学生兴趣浓厚，印象深刻。
感谢各位专家、评委！
三3Βιβλιοθήκη 学情分析与学法指导三、学情分析与学法指导
1、学情分析：
学生对高等数学、理论力学课程内容有 所遗忘 多数学生对理论推导公式兴趣不大 “工程实际”是学生的兴趣来源 “学有所用”是学生的潜在愿望
三、学情分析与学法指导
2、学法指导：
针对本课程的概念多、公式多、计算多的特点，结 合课程的难点，总结出相适应的指导方法。
四、教学方法与教学手段
2、多种教学方法的综合使用和效果：
更新教学理念，注重学生能力培养，改变填鸭 式教学，采用启发式教学、讨论式教学。要实现这 一目的，其核心必须重视教学设计。
四、教学方法与教学手段
目的：注重能力培 养，尤其创新能力
教 学
探索课程
设 内容，挖
计 掘知识内
涵
启发学生创 新思维的知 识点和创新 点 ，激发 学生兴趣
结合相关工程实例
启发式教学 案例式教学 讨论式教学
四、教学方法与教学手段
3、教学设计实例与效果
以材料力学的基本变形为例。为了引导学生善 于思考，课堂设计以一支粉笔的破坏为例，向学生 进行提问：你如何对粉笔进行破坏？学生的答案多 种多样。最后引出四大变形：拉伸（压缩）、剪切 、扭转、弯曲(模块一)。
《材料力学第二章》课件
弹性变形与塑性变形的区别
弹性变形是可恢复的，而塑性变形是不可恢复的。
弹性变形能与塑性变形能
弹性变形能
01
物体在弹性变形过程中所吸收的能量，与应力和应变关系呈正
比。
塑性变形能
02
物体在塑性变形过程中所吸收的能量，与应力和应变关系呈非
线性。
弹性变形能与塑性变形能的比较
03
弹性变形能是可逆的，而塑性变形能是不可逆的。
材料力学的重要性
总结词
材料力学是工程设计和科学研究的重要基础，对于保证工程安全、优化产品设 计、降低成本等方面具有重要意义。
详细描述
在工程设计和科学研究中，材料力学提供了对材料行为的深入理解，有助于保 证工程结构的稳定性和安全性，优化产品的设计，降低生产成本，提高经济效 益。
材料力学的基本假设和单位
04
CATALOGUE
变形分析
变形的基本概念
变形
物体在外力作用下，形状 和尺寸发生变化的现象。
弹性变形
当外力去除后，物体能够 恢复原状的变形。
塑性变形
当外力去除后，物体不能 恢复原状的变形。
弹性变形与塑性变形
弹性变形特点
可逆、无残余应变、与外力大小成正比。
塑性变形特点
不可逆、有残余应变、外力达到屈服极限后发生。
建筑结构的优化设计
利用材料力学理论，对建筑结构进行优化设计，降低建筑物的重量 和成本，提高建筑物的性能和寿命。
机械工程中的应用
机械零件的强度和刚度分析
利用材料力学知识，对机械零件的强度和刚度进行分析和计算，确保零件在使用过程中不 会发生断裂或变形。
机械设备的动力学分析
通过材料力学的方法，对机械设备的动力学特性进行分析和计算，确保机械设备在使用过 程中具有良好的稳定性和可靠性。
弹性变形是可恢复的，而塑性变形是不可恢复的。
弹性变形能与塑性变形能
弹性变形能
01
物体在弹性变形过程中所吸收的能量，与应力和应变关系呈正
比。
塑性变形能
02
物体在塑性变形过程中所吸收的能量，与应力和应变关系呈非
线性。
弹性变形能与塑性变形能的比较
03
弹性变形能是可逆的，而塑性变形能是不可逆的。
材料力学的重要性
总结词
材料力学是工程设计和科学研究的重要基础，对于保证工程安全、优化产品设 计、降低成本等方面具有重要意义。
详细描述
在工程设计和科学研究中，材料力学提供了对材料行为的深入理解，有助于保 证工程结构的稳定性和安全性，优化产品的设计，降低生产成本，提高经济效 益。
材料力学的基本假设和单位
04
CATALOGUE
变形分析
变形的基本概念
变形
物体在外力作用下，形状 和尺寸发生变化的现象。
弹性变形
当外力去除后，物体能够 恢复原状的变形。
塑性变形
当外力去除后，物体不能 恢复原状的变形。
弹性变形与塑性变形
弹性变形特点
可逆、无残余应变、与外力大小成正比。
塑性变形特点
不可逆、有残余应变、外力达到屈服极限后发生。
建筑结构的优化设计
利用材料力学理论，对建筑结构进行优化设计，降低建筑物的重量 和成本，提高建筑物的性能和寿命。
机械工程中的应用
机械零件的强度和刚度分析
利用材料力学知识，对机械零件的强度和刚度进行分析和计算，确保零件在使用过程中不 会发生断裂或变形。
机械设备的动力学分析
通过材料力学的方法，对机械设备的动力学特性进行分析和计算，确保机械设备在使用过 程中具有良好的稳定性和可靠性。
材料力学课件PPT
力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所 表现出的力学性能
一
试
件
和
实
常
验
温
条
、
件
静
载
材料拉伸时的力学性质
材料拉伸时的力学性质
二 低 碳 钢 的 拉 伸
材料拉伸时的力学性质
二 低碳钢的拉伸（含碳量0.3%以下）
e
b
f 2、屈服阶段bc（失去抵抗变 形的能力）
b
e P
a c s
s — 屈服极限
（二）关于塑性流动的强度理论
1．第三强度理论（最大剪应力理论） 这一理论认为最大剪应力是引起材料塑性流动破坏的主要
因素，即不论材料处于简单还是复杂应力状态，只要构件危险 点处的最大剪应力达到材料在单向拉伸屈服时的极限剪应力就 会发生塑性流动破坏。
这一理论能较好的解释塑性材料出现的塑性流动现象。 在工程中被广泛使用。但此理论忽略了中间生应力 2的影响， 且对三向均匀受拉时，塑性材料也会发生脆性断裂破坏的事 实无法解释。
许吊起的最大荷载P。
CL2TU8
解： N AB
A [ ]
0.0242 4
40 106
18.086 103 N 18.086 kN
P = 30.024 kN
6.5圆轴扭转时的强度计算
圆轴扭转时的强度计算
▪ 最大剪应力：圆截面边缘各点处
max
Tr
Ip
max
Wp T
Wp
Ip r
—
抗扭截面模量
3、强化阶段ce（恢复抵抗变形
的能力）
o
b — 强度极限
4、局部径缩阶段ef
明显的四个阶段
1、弹性阶段ob
材料力学全套ppt课件
___ 不满足上述要求,
不能保证安全工作.
若：不恰当地加大横截面尺寸或
选用优质材料
___ 增加成本,造成浪费
}均 不 可 取
研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。因此在 进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和 手段。
目录
10
§1.1 材料力学的任务
四、材料力学的研究对象
m F4
m
F3
F4
F3
目录
17
§1.4 内力、截面法和应力的概念 例如
F
a
a
F
M FS
FS＝F M Fa
目录
18
§1.4 内力、截面法和应力的概念
例 1.1 钻床 求：截面m-m上的内力。
解： 用截面m-m将钻床截为两部分，取上半 部分为研究对象，
受力如图：
列平衡方程:
M
Y 0 FN P
灰口铸铁的显微组织 球墨铸铁的显微组织
目录
12
§1.2 变形固体的基本假设
2、均匀性假设： 认为物体内的任何部分，其力学性能相同 普通钢材的显微组织 优质钢材的显微组织
目录
13
§1.2 变形固体的基本假设
3、各向同性假设： 认为在物体内各个不同方向的力学性能相同
（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性 材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）
材料力学
目录
1
第一章 绪论
§1.1 材料力学的任务 §1.2 变形固体的基本假设 §1.3 外力及其分类 §1.4 内力、截面法及应力的概念 §1.5 变形与应变 §1.6 杆件变形的基本形式
目录
材料力学教学课件ppt作者范钦珊第一章材料力学概述
3. 常见组合变形的类型 ： （1） 斜弯曲 （2） 拉伸（压缩）与弯曲组合 （3） 偏心拉伸（压缩） （4） 弯扭组合
计算方法 ： 组合变形若忽略变形过程中各基本变形间的互相影
响，则可依据叠加原理计算。
1. 叠加原理 ：弹性范围小变形情况下，各荷载分别单独 作用所产生的应力、变形等互不影响，可叠加计算。
1.7.2、剪切
（1）受力特点：杆件受到一对大小相等、 方向相反、作用线互相平行且相距很近的横 向力的作用； （2）变形特点：受剪杆件的两部分沿外 力作用方向发生相对错动；
1.7.3、扭转
（1）受力特点：杆件受到一对大小相等、方 向相反、作用面垂直于杆轴的力偶作用；
（2）变形特点：杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。
围绕某点作一个各边分别为 、 、 的正六面体。 正六面体的x方向在力的作用下, 产生了变形 ，线 段ab 沿x方向单位长度的平均变形量为 。
平均变形量的极限：
称为点a沿x方向的的线应变 或简称应变。
由于切应力的作用，正六面体的各棱边还会发生角度的改变,当 和 趋近于零时，ab和ad所夹直角的改变量的极限
3、广义虎克定律 只有 作用时
1.7 杆件受力与变形的基本形式
材料力学的主要研究对象
杆件：长度远大于横截面尺寸的构件。 等直杆：轴线为直线且沿轴线横截面不发生变化的杆件。
杆件变形的基本形式
1.7.1、拉伸或压缩
（1）受力特点：杆件受到一对大小相等、方向相 反、作用线与杆件轴线重合的力的作用。 （2）变形特点：杆件长度方向发生伸长或缩短。
上分布内力 的合力为 ，
上分布内力的平均集度为
；
当 趋近于零时
的极限
称为点K的全应力。
材料力学PPT课件
通常用
MPa＝N/mm2 ＝ 10 6 Pa
有些材料常数 GPa＝ kN/mm2 ＝ 10 9 Pa
工程上用 kg/cm2 ＝ 0.1 MPa
正应力s
剪应力
二、轴向拉压时横截面上应力
dA
dN dA •s
N
s dN
N dN s dA
A
A
求应力，先要找到应力在横截面上的分布情况。
应力是内力的集度，而内力与变形有关，所以
绘轴力图
（2）求应力 AB段：A1＝240240mm＝57600mm2
BC段：A2＝370370mm＝136900mm2
s1
N1 A1
50 103 57600
0.87 N
/ mm 2
0.87MPa
s2
N2 A2
150 103 136900
1.1N
/ mm 2
1.1MPa
应力为负号表示柱受压。正应力的正负号与轴力N相同。
Nl
A
l
————虎克定律（Hooke)
EA
l Pl
EA
计算中用得多
lE——N——弹性s横量（Mpa,
Gpa)
s
E
l EA E
实验中用得多
计算变形的两个实例：
1.一阶梯轴钢杆如图，AB段A1＝200mm2，BC和CD段截面积相同A2＝A3＝ 500mm2；l1= l2= l3=100mm。弹性模量E＝200GPa，荷载P1＝20kN，P2 ＝40kN 。试求：（1）各段的轴向变形；（2）全杆AD的总变形；
N1＝-20kN（压） N2＝-10kN（压） N3＝+30kN（拉）
§3 应力
一、应力：
内力在杆件截面上某一点的密集程度
材料力学全ppt课件
x
切应变（角应变）
M点处沿x方向的应变： M点在xy平面内的切应变为：
x
lim
x0
s x
g lim ( LM N)
MN0 2
ML0
类似地，可以定义 y , z ,g 均为无量纲的量。
目录
§1.5 变形与应变
例 1.2
c
已知：薄板的两条边
4、稳定性：
在载荷 作用下，构 件保持原有 平衡状态的 能力。
强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力 的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力 的一门科学。
目录
§1.1 材料力学的任务
三、材料力学的任务
材料力学的任务就是在满足强度、刚度 和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构 件，提供必要的理论基础和计算方法。
目录
§1.3 外力及其分类
按外力与时间的关系分类
静载： 载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著， 称为静载。
动载： 载荷随时间而变化。
如交变载荷和冲击载荷
交变载荷
冲击载荷
目录
§1.4 内力、截面法和应力的概念
内力：外力作用引起构件内部的附加相互作用力。 求内力的方法 — 截面法
传统具有柱、梁、檩、椽的木 制房屋结构
建于隋代（605年）的河北赵州桥桥 长64.4米，跨径37.02米，用石2800 吨
目录
§1.1 材料力学的任务
古代建筑结构
建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔 塔高9层共67.31米，用木材7400吨 900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔
目录
§1.1 材料力学的任务
架的变形略去不计。计算得到很大的简
化。
C
δ1
切应变（角应变）
M点处沿x方向的应变： M点在xy平面内的切应变为：
x
lim
x0
s x
g lim ( LM N)
MN0 2
ML0
类似地，可以定义 y , z ,g 均为无量纲的量。
目录
§1.5 变形与应变
例 1.2
c
已知：薄板的两条边
4、稳定性：
在载荷 作用下，构 件保持原有 平衡状态的 能力。
强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力 的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力 的一门科学。
目录
§1.1 材料力学的任务
三、材料力学的任务
材料力学的任务就是在满足强度、刚度 和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构 件，提供必要的理论基础和计算方法。
目录
§1.3 外力及其分类
按外力与时间的关系分类
静载： 载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著， 称为静载。
动载： 载荷随时间而变化。
如交变载荷和冲击载荷
交变载荷
冲击载荷
目录
§1.4 内力、截面法和应力的概念
内力：外力作用引起构件内部的附加相互作用力。 求内力的方法 — 截面法
传统具有柱、梁、檩、椽的木 制房屋结构
建于隋代（605年）的河北赵州桥桥 长64.4米，跨径37.02米，用石2800 吨
目录
§1.1 材料力学的任务
古代建筑结构
建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔 塔高9层共67.31米，用木材7400吨 900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔
目录
§1.1 材料力学的任务
架的变形略去不计。计算得到很大的简
化。
C
δ1
(精品)材料力学(全套752页PPT课件)
Page46
§1-5 应变
构件受外力时单 元体(微体)会产 生变形
棱边长度改变
棱边夹角改变
b’ b
a
b b’
a
用正应变(normal strain)和切应变(shearing strain) 来描述微体的变形
Page47
棱边长度改变
ab ab ab ab线段的平均正应变
ab ab
lim ab a点沿ab方向的正应变
高压电线塔
毁坏的高压电线塔
Page14
码头吊塔
Page15
单梁式导弹翼面 1－辅助梁；2－翼肋；3－桁条；4－蒙皮；5－副翼；6－后墙； 7－翼梁；8－主接头；9－辅助接头
Page16
➢ 材料力学的基本假设 材料力学研究材料的宏观力学行为 材料力学主要研究钢材等金属材料
关于材料的基本假设： 连续性假设：认为材料无空隙地充满于整个构件。
ab0 ab
a
b b’
棱边夹角改变
c’ c
直角bac的改变量——直角bac的切应变
tan
a
b
Page48
§1-6 胡克定律
应力：正应力，切应力 应变：正应变，切应变
➢ 胡克定律(Hooke’s law) 单向受力
纯剪切
b’ b
切变模量
E
G
弹性(杨氏)模量 a
Page49
思考题：求a, b, c面上的切应力，并标明方向。 a b c
胡克的弹性实验装置
1678年：
发现“胡克定律”
雅各布.伯努利，马略特：
得出了有关梁、柱性能的 基础知识，并研究了材料的 强度性能与其它力学性能。
库伦：
修正了伽利略、马略特关 于梁理论中的错误，得到了 梁的弯曲正应力和圆杆扭转 切应力的正确结果
材料力学(全套483页PPT课件)-精选全文
三、构件应有足够的稳定性
稳定性(stability)—构件承受外力时， 保持原有平衡状态的能力
4
材料力学的任务： 在满足强度、刚度和稳定性的要
求下，为设计既经济又安全的构件提 供必要的理论基础和计算方法。
5
1.2 变形固体的基本假设
1.连续性假设
假设在变形体所占有的空间内毫无空隙地充满了物质。即认 为材料是密实的。这样，构件内的一些力学量（如各点的位 移）可用坐标的连续函数表示，并可采用无限小的数学分析 方法。
2、横向变形、泊松比
横向线应变： b b1 b
bb
称为泊松比
32
是谁首先提出弹性定律? 弹性定律是材料力学中一个非常重要的基础定
律。一般认为它是由英国科学家胡克(1635一1703) 首先提出来的，所以通常叫做胡克定律。其实，在 胡克之前1500年，我国早就有了关于力和变形成正 比关系的记载。
1-1截面
A
X 0 N1 40 30 20 0 N1 N1 50kN(拉)
2-2截面
X 0 N 2 30 20 0
1 B 2C 3D 40 kN 30 kN 20 kN
N2
30 kN 20 kN
N2 10kN(拉)
3-3截面
N 50 kN
N3
20 kN
X 0
N 3 20 0 N 3 20 kN(压)
10 103 100 103 500 106
10 103 100 103 200 106
mm
0.015mm
计算结果为负，说明整根杆发生了缩短
35
静定汇交杆的位移计算，以例题说明。 例3 图示结构由两杆组成，两杆长度均为 l，B 点受垂直荷 载 P 作用。（1） 杆①为刚性杆，杆②刚度为 EA ，求节点 B 的位移；（2） 杆①、杆②刚度均为 EA，求节点 B 的位 移。
稳定性(stability)—构件承受外力时， 保持原有平衡状态的能力
4
材料力学的任务： 在满足强度、刚度和稳定性的要
求下，为设计既经济又安全的构件提 供必要的理论基础和计算方法。
5
1.2 变形固体的基本假设
1.连续性假设
假设在变形体所占有的空间内毫无空隙地充满了物质。即认 为材料是密实的。这样，构件内的一些力学量（如各点的位 移）可用坐标的连续函数表示，并可采用无限小的数学分析 方法。
2、横向变形、泊松比
横向线应变： b b1 b
bb
称为泊松比
32
是谁首先提出弹性定律? 弹性定律是材料力学中一个非常重要的基础定
律。一般认为它是由英国科学家胡克(1635一1703) 首先提出来的，所以通常叫做胡克定律。其实，在 胡克之前1500年，我国早就有了关于力和变形成正 比关系的记载。
1-1截面
A
X 0 N1 40 30 20 0 N1 N1 50kN(拉)
2-2截面
X 0 N 2 30 20 0
1 B 2C 3D 40 kN 30 kN 20 kN
N2
30 kN 20 kN
N2 10kN(拉)
3-3截面
N 50 kN
N3
20 kN
X 0
N 3 20 0 N 3 20 kN(压)
10 103 100 103 500 106
10 103 100 103 200 106
mm
0.015mm
计算结果为负，说明整根杆发生了缩短
35
静定汇交杆的位移计算，以例题说明。 例3 图示结构由两杆组成，两杆长度均为 l，B 点受垂直荷 载 P 作用。（1） 杆①为刚性杆，杆②刚度为 EA ，求节点 B 的位移；（2） 杆①、杆②刚度均为 EA，求节点 B 的位 移。
材料力学绪论ppt课件
➢既安全又经济地设计构件
课程的研究方法：理论分析和实验手段相结合
• 一些理论以实验结果得出的某些假设为前提
• 材料的力学性能(材料在外力作用下的变形规律，以及 抵抗变形与破坏的能力)需要通过试验获得。
完整版PPT课件
19
材料的力学性能
不同材料制成的构件,其承载能力不一样。 构件的强度、刚度、稳定性与制作构件的 材料有关。 材料力学还要通过试验来研究材料的力学 性能,并在此基础上为构件选择合适的材料。
完整版PPT课件
28
2、小变形前提允许以变形前的受力分析代替变形后的受力分析
因构件在外力作用下发生的变形与原尺寸相比非常小， 在计算构件所受的力时，可按构件原始尺寸计算。
B
1 2 l
δ1
FN1
A
A
l
C
F
FN 2
F
δ2
A1
F
求FN1、 FN1 时，仍可 按构件原始尺寸计算。
完整版PPT课件
29
3、小变形前提保证叠加法成立 叠加法指构件在多个载荷作用下产生的变形——
课程特点
特点：“三多”——概念多、公式多、计算多
➢应注意在学习过程中及时归纳总结
完整版PPT课件
3
课程要求
上课适当作一些笔记，特别是一些补充例题 及其解题思路及方法；平时注意观察，对一般机 械结构有初步了解；学会处理力学问题的一般方 法。
➢由实际问题抽象出力学模型 ，对力学模型进行 分析，运用有关定理解决问题。
17
2000年10月25日上午10时许南京电视台演播厅工
程封顶，由于脚手架失稳，模板倒塌，造成6人死亡，
35人受伤，其中一名死者是南京电视台的摄象记者。
完整版PPT课件
课程的研究方法：理论分析和实验手段相结合
• 一些理论以实验结果得出的某些假设为前提
• 材料的力学性能(材料在外力作用下的变形规律，以及 抵抗变形与破坏的能力)需要通过试验获得。
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19
材料的力学性能
不同材料制成的构件,其承载能力不一样。 构件的强度、刚度、稳定性与制作构件的 材料有关。 材料力学还要通过试验来研究材料的力学 性能,并在此基础上为构件选择合适的材料。
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28
2、小变形前提允许以变形前的受力分析代替变形后的受力分析
因构件在外力作用下发生的变形与原尺寸相比非常小， 在计算构件所受的力时，可按构件原始尺寸计算。
B
1 2 l
δ1
FN1
A
A
l
C
F
FN 2
F
δ2
A1
F
求FN1、 FN1 时，仍可 按构件原始尺寸计算。
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29
3、小变形前提保证叠加法成立 叠加法指构件在多个载荷作用下产生的变形——
课程特点
特点：“三多”——概念多、公式多、计算多
➢应注意在学习过程中及时归纳总结
完整版PPT课件
3
课程要求
上课适当作一些笔记，特别是一些补充例题 及其解题思路及方法；平时注意观察，对一般机 械结构有初步了解；学会处理力学问题的一般方 法。
➢由实际问题抽象出力学模型 ，对力学模型进行 分析，运用有关定理解决问题。
17
2000年10月25日上午10时许南京电视台演播厅工
程封顶，由于脚手架失稳，模板倒塌，造成6人死亡，
35人受伤，其中一名死者是南京电视台的摄象记者。
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《材料力学电子教案》课件
《材料力学电子教案》课件第一章：材料力学概述1.1 课程介绍解释材料力学的定义和研究对象强调材料力学在工程领域的重要性1.2 材料力学的基本假设介绍弹性变形和塑性变形的概念介绍小变形和大变形的区别1.3 应力、应变和泊松比解释应力和应变的定义介绍泊松比的概念和计算方法第二章：拉伸和压缩2.1 拉伸试验介绍拉伸试验的设备和过程解释拉伸曲线和应力-应变关系的概念2.2 压缩试验介绍压缩试验的设备和过程解释压缩曲线和应力-应变关系的概念2.3 弹性模量和泊松比解释弹性模量和泊松比的概念介绍弹性模量和泊松比的计算方法第三章：剪切和扭转3.1 剪切试验介绍剪切试验的设备和过程解释剪切应力和剪切变形的概念3.2 扭转试验介绍扭转试验的设备和过程解释扭转应力和扭转变形的概念3.3 剪切模量和扭转模量解释剪切模量和扭转模量的概念介绍剪切模量和扭转模量的计算方法第四章：弯曲4.1 弯曲试验介绍弯曲试验的设备和过程解释弯曲应力和弯曲变形的概念4.2 弯曲强度和挠度解释弯曲强度和挠度的概念介绍弯曲强度和挠度的计算方法4.3 弹性梁和塑性梁解释弹性梁和塑性梁的概念介绍弹性梁和塑性梁的弯曲方程第五章：材料力学的应用5.1 材料力学在结构设计中的应用介绍材料力学在梁、柱和板等结构设计中的应用5.2 材料力学在材料选择中的应用介绍材料力学在选择工程材料中的应用5.3 材料力学在其他领域的应用介绍材料力学在航空航天、汽车制造等领域的应用第六章：复合材料力学6.1 复合材料概述介绍复合材料的定义和特点解释复合材料的微观结构和性能6.2 复合材料的力学行为介绍复合材料的力学性能指标解释复合材料的应力-应变关系6.3 复合材料的失效模式介绍复合材料的失效模式和失效准则解释复合材料的强度设计和耐久性评估第七章：非线性材料力学7.1 非线性材料的概念介绍非线性材料的定义和特点解释非线性材料的应力-应变关系7.2 非线性材料的本构模型介绍常用的非线性本构模型解释非线性本构模型的建立和应用7.3 非线性材料力学问题的求解方法介绍非线性方程的求解方法解释非线性材料力学问题的数值模拟方法第八章：温度和湿度对材料力学的影响8.1 温度对材料力学的影响介绍温度对材料强度和韧性的影响解释温度引起的材料膨胀和收缩8.2 湿度对材料力学的影响介绍湿度对材料强度和耐久性的影响解释湿度引起的材料吸湿和膨胀8.3 温度和湿度控制的应用介绍温度和湿度控制的方法和技术解释温度和湿度控制在家电、建筑等领域的应用第九章：疲劳和断裂力学9.1 疲劳现象和疲劳寿命介绍疲劳现象和疲劳寿命的概念解释疲劳循环加载和疲劳裂纹的产生9.2 断裂力学的概念介绍断裂力学的基本原理和指标解释裂纹扩展和断裂韧性的概念9.3 疲劳和断裂力学的应用介绍疲劳和断裂力学在结构设计和材料选择中的应用解释疲劳和断裂力学在航空、汽车等领域的应用第十章：实验和测试技术10.1 材料力学实验概述介绍材料力学实验的目的和重要性解释材料力学实验的基本步骤和注意事项10.2 拉伸、压缩和剪切实验介绍拉伸、压缩和剪切实验的设备和方法解释实验数据的采集和处理方法10.3 弯曲和扭转实验介绍弯曲和扭转实验的设备和方法解释实验数据的采集和处理方法10.4 实验结果的分析和应用介绍实验结果的分析和解释方法解释实验结果在材料选择和结构设计中的应用重点和难点解析重点一：材料力学的基本概念和假设材料力学是研究材料在外力作用下的力学行为，包括弹性、塑性、断裂等现象。
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简述本课程所用到的知识：微积分、静力学 对概念讲深讲透、公式不厌其烦的复习； 对学生分层次培养，公式会用为基础，推导 为提高。 充分结合工作或工程中的实际应用 课堂提问，勤于表扬，增强学生信心。
三、学情分析与学法指导
3、总结了材料力学的“共性”，克服学生畏难情绪：
材料力学是研究构件内力情况，通用的方法是“截面法 ”。 任何一种变形均从外力—内力—应力—应变进行分析。 应力解决的强度问题，变形是解决的刚度问题。 强度是局部问题，刚度是整体问题。 四大基本变形的强度公式都是：
三3
学情分析与学法指导
三、学情分析与学法指导
1、学情分析：
学生对高等数学、理论力学课程内容有 所遗忘 多数学生对理论推导公式兴趣不大 “工程实际”是学生的兴趣来源 “学有所用”是学生的潜在愿望
三、学情分析与学法指导
2、学法指导：
针对本课程的概念多、公式多、计算多的特点，结 合课程的难点，总结出相适应的指导方法。
四、教学方法与教学手段
2、多种教学方法的综合使用和效果：
更新教学理念，注重学生能力培养，改变填鸭 式教学，采用启发式教学、讨论式教学。要实现这 一目的，其核心必须重视教学设计。
四、教学方法与教学手段
目的：注重能力培 养，尤其创新能力
教 学
探索课程
设 内容，挖
计 掘知识内
涵
启发学生创 新思维的知 识点和创新 点 ，激发 学生兴趣
前沿：有限元 分析软件
二、体系结构与主要内容
2.主要内容： 本课程的重点是解决构件在不同情况下的强度、
刚度和稳定性问题。主要内容包括理论与实验课程。
实验课程：
低碳钢和灰铸铁的拉伸、压缩实验（2学时） 圆轴扭转实验（2学时） 材料弹性模量E和泊松比μ的测定（2学时） 纯弯曲梁正应力测定实验（2学时）
模块一
复杂变形
模块二 强度刚度
模块三 稳定性
第一章 绪论 第二章 轴向拉伸和压缩 第三章 扭转
第四章 弯曲内力 第五章 弯曲应力
第六章 弯曲变形
第七章 应力状态和强度理论
第八章 组合变形 第九章 能量法 第十章 超静定结构
第11章 压杆稳定
材料力学本 质目的: 解决工程校 核、保证构 件安全工作 的问题。
工程校核的科学。
后续课程：机 械设计等专业 课程。
考研专业课
直接应用于工 程领域，例如 起重机行业等
一、课程定位与教学目标
2、教学目标（理论和实践）：
1
2
掌握材料力学的 基本概念及任务；
掌握分析和解决 构件强度、刚度、 稳定性等问题的分 析计算方法。
根据实际工程问 题建立力学模型的 能力； 综合分析问题、 解决问题的能力； 动手能力； 创新能力。
课堂气氛活跃，学生兴趣浓厚，印象深刻。
感谢各位专家、评委！
工作应力=内力/四、教学方法与教学手段
1、多种教学手段解决教学难点问题：
采用传统与现代技术相结合的教学手段，包括： 重要概念、公式讲解后，均有一道讨论题，供学生 讨论； 运用多媒体资源，作为辅助教学手段，增加工程实 例，开拓学生视野； 运用动画演示，以补充板书无法表述的动态过程； 分阶段进行比较、总结，提高学生对重点、难点的 掌握。
《材料力学》——说课
机械工程学院 刘赛
2012年4月
《材料力学》——说课
一、 课程定位与教学目标 二、 体系结构与主要内容 三、 学情分析与学法指导 四、 教学方法与教学手段
一3
课程定位与教学目标
一、课程定位与教学目标
1、课程定位：
先修课程： 高等数学、理论力学
材料力学是机械工程及 自动化本科专业的专业 基础必修课，一门解决
知识目标
能力目标
一、课程定位与教学目标
3、课程指导思想：
坚持理论教学，并注重实验教学。注重能
力培养，并及时将学科的最新发展及教改 教研的新成果引入到教学中去。
4、所用教材：
《材料力学》韩秀清、王纪海主编 21世纪高等学校规划教材
二3
体系结构与主要内容
二、体系结构与主要内容
1.体系结构：
基本变形 强度刚度
结合相关工程实例
启发式教学 案例式教学 讨论式教学
四、教学方法与教学手段
3、教学设计实例与效果
以材料力学的基本变形为例。为了引导学生善 于思考，课堂设计以一支粉笔的破坏为例，向学生 进行提问：你如何对粉笔进行破坏？学生的答案多 种多样。最后引出四大变形：拉伸（压缩）、剪切 、扭转、弯曲(模块一)。
三、学情分析与学法指导
3、总结了材料力学的“共性”，克服学生畏难情绪：
材料力学是研究构件内力情况，通用的方法是“截面法 ”。 任何一种变形均从外力—内力—应力—应变进行分析。 应力解决的强度问题，变形是解决的刚度问题。 强度是局部问题，刚度是整体问题。 四大基本变形的强度公式都是：
三3
学情分析与学法指导
三、学情分析与学法指导
1、学情分析：
学生对高等数学、理论力学课程内容有 所遗忘 多数学生对理论推导公式兴趣不大 “工程实际”是学生的兴趣来源 “学有所用”是学生的潜在愿望
三、学情分析与学法指导
2、学法指导：
针对本课程的概念多、公式多、计算多的特点，结 合课程的难点，总结出相适应的指导方法。
四、教学方法与教学手段
2、多种教学方法的综合使用和效果：
更新教学理念，注重学生能力培养，改变填鸭 式教学，采用启发式教学、讨论式教学。要实现这 一目的，其核心必须重视教学设计。
四、教学方法与教学手段
目的：注重能力培 养，尤其创新能力
教 学
探索课程
设 内容，挖
计 掘知识内
涵
启发学生创 新思维的知 识点和创新 点 ，激发 学生兴趣
前沿：有限元 分析软件
二、体系结构与主要内容
2.主要内容： 本课程的重点是解决构件在不同情况下的强度、
刚度和稳定性问题。主要内容包括理论与实验课程。
实验课程：
低碳钢和灰铸铁的拉伸、压缩实验（2学时） 圆轴扭转实验（2学时） 材料弹性模量E和泊松比μ的测定（2学时） 纯弯曲梁正应力测定实验（2学时）
模块一
复杂变形
模块二 强度刚度
模块三 稳定性
第一章 绪论 第二章 轴向拉伸和压缩 第三章 扭转
第四章 弯曲内力 第五章 弯曲应力
第六章 弯曲变形
第七章 应力状态和强度理论
第八章 组合变形 第九章 能量法 第十章 超静定结构
第11章 压杆稳定
材料力学本 质目的: 解决工程校 核、保证构 件安全工作 的问题。
工程校核的科学。
后续课程：机 械设计等专业 课程。
考研专业课
直接应用于工 程领域，例如 起重机行业等
一、课程定位与教学目标
2、教学目标（理论和实践）：
1
2
掌握材料力学的 基本概念及任务；
掌握分析和解决 构件强度、刚度、 稳定性等问题的分 析计算方法。
根据实际工程问 题建立力学模型的 能力； 综合分析问题、 解决问题的能力； 动手能力； 创新能力。
课堂气氛活跃，学生兴趣浓厚，印象深刻。
感谢各位专家、评委！
工作应力=内力/四、教学方法与教学手段
1、多种教学手段解决教学难点问题：
采用传统与现代技术相结合的教学手段，包括： 重要概念、公式讲解后，均有一道讨论题，供学生 讨论； 运用多媒体资源，作为辅助教学手段，增加工程实 例，开拓学生视野； 运用动画演示，以补充板书无法表述的动态过程； 分阶段进行比较、总结，提高学生对重点、难点的 掌握。
《材料力学》——说课
机械工程学院 刘赛
2012年4月
《材料力学》——说课
一、 课程定位与教学目标 二、 体系结构与主要内容 三、 学情分析与学法指导 四、 教学方法与教学手段
一3
课程定位与教学目标
一、课程定位与教学目标
1、课程定位：
先修课程： 高等数学、理论力学
材料力学是机械工程及 自动化本科专业的专业 基础必修课，一门解决
知识目标
能力目标
一、课程定位与教学目标
3、课程指导思想：
坚持理论教学，并注重实验教学。注重能
力培养，并及时将学科的最新发展及教改 教研的新成果引入到教学中去。
4、所用教材：
《材料力学》韩秀清、王纪海主编 21世纪高等学校规划教材
二3
体系结构与主要内容
二、体系结构与主要内容
1.体系结构：
基本变形 强度刚度
结合相关工程实例
启发式教学 案例式教学 讨论式教学
四、教学方法与教学手段
3、教学设计实例与效果
以材料力学的基本变形为例。为了引导学生善 于思考，课堂设计以一支粉笔的破坏为例，向学生 进行提问：你如何对粉笔进行破坏？学生的答案多 种多样。最后引出四大变形：拉伸（压缩）、剪切 、扭转、弯曲(模块一)。