材料力学基本知识
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
模块三 材料力学
基本知识
基本知识
材料力学的基本任务及研究对象 (The tasks and research objects of mechanics of
materials)
变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body )
力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and
2020/5/29
2、 刚度 (stiffness): 刚度是指构件在外力作用下，抵抗变形的能力。
6
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
3、稳定性（stability)构件保持原有平衡状态的能力。
稳定性是指构件在某 些受力形式（如轴向压力） 下，其平衡形式不会发生 突然转变的能力。某些细 长杆件（或薄壁构件）在 轴向压力达到一定的数值 时，会失去原来的平衡形 态而丧失工作能力，这种 现象称为失稳。
承载能力 (carrying capacity )
刚度（stiffness) 稳定性（stability)
3
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
1、强度（strength)
构件抵抗破坏的能力
4
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
强度是指构件在外力的作用下，不发生破坏的能力。
5
机械基础-材料力学-绪论
displacement)
杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation)
2
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学的基本任务
❖ 研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科；
▪ 为满足工程结构或机械的正常工作,构件应具有足够的承载能力。
强度（strength)
力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and
displacement)
杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation)
14
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
变形固体的基本假设
(The basic assumptions of deformable body )
力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and
displacement)
杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation)
16
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
力、应力、应变和位移的基本概念
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
研究对象(research objects)
1、构件(element)
杆 (bar)
件
2、构件的分类 (classification of elements)
板(plate)
壳(shell)
块体(body)
11
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
( Basic concepts of force, stress, strain, and displacement)
一、外力（external force) 构件所承受的载荷及约束反力统称为外力。
1、按作用方式分
体积力 （body force) 集中力(concentrated force)
表面力 (surface force ) 分布力(distributed force)
7
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学的基本任务
❖ 研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科； ❖ 基本任务：将工程结构和机械中的简单构件简化为
一维杆件，计算杆中的应力、变形，以保证结构能 承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺 寸，以便设计出即安全又经济的结构构件和机械零 件。
材料力学的目的
❖ 为确保设计安全，通常要求多用材料和用高质量材料； ❖ 为使设计符合经济的原则，有要求少用材料和用廉价材料； ❖ 合理地解决上述矛盾，为完成即安全（满足强度、刚度、稳
定性的要求）又经济（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，）的设计提供理论依据和计 算方法。
材料力学以“杆件”为主要研究对象（the main research objective in mechanics of materials include axially-loaded bars, shafts, beams, and columns)
12
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力 分析时可忽略其变形。
15
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
基本知识
材料力学的基本任务 (The tasks and research objects of mechanics of
materials)
变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body )
一、均匀连续性假设 (homogenization & continuity assumption)
物体内，各处的力学性质完全相同；物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。
二、各向同性假设（isotropy assumption)
组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
三、弹性小变形假设（neglecting deformation assumption)
工程中多为梁、杆结构
13
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
基本知识
材料力学的基本任务 (The tasks and research objects of mechanics of
materials)
变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body )
8
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学的基本任务
三种强度计算： （1）校核强度：
已知荷载大小、杆子尺寸和材料，问是否安全？ （2）设计截面尺寸：
已知荷载大小和材料，确定杆子截面面积。 （3）确定许可载荷：
已知材料和杆子截面面积，确定许可荷载大小。
9
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
基本知识
基本知识
材料力学的基本任务及研究对象 (The tasks and research objects of mechanics of
materials)
变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body )
力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and
2020/5/29
2、 刚度 (stiffness): 刚度是指构件在外力作用下，抵抗变形的能力。
6
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
3、稳定性（stability)构件保持原有平衡状态的能力。
稳定性是指构件在某 些受力形式（如轴向压力） 下，其平衡形式不会发生 突然转变的能力。某些细 长杆件（或薄壁构件）在 轴向压力达到一定的数值 时，会失去原来的平衡形 态而丧失工作能力，这种 现象称为失稳。
承载能力 (carrying capacity )
刚度（stiffness) 稳定性（stability)
3
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
1、强度（strength)
构件抵抗破坏的能力
4
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
强度是指构件在外力的作用下，不发生破坏的能力。
5
机械基础-材料力学-绪论
displacement)
杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation)
2
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学的基本任务
❖ 研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科；
▪ 为满足工程结构或机械的正常工作,构件应具有足够的承载能力。
强度（strength)
力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and
displacement)
杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation)
14
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
变形固体的基本假设
(The basic assumptions of deformable body )
力、应力、应变和位移的基本概念 ( Basic concepts of force、stress、 strain and
displacement)
杆件变形的基本形式 (The basic forms of deformation)
16
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
力、应力、应变和位移的基本概念
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
研究对象(research objects)
1、构件(element)
杆 (bar)
件
2、构件的分类 (classification of elements)
板(plate)
壳(shell)
块体(body)
11
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
( Basic concepts of force, stress, strain, and displacement)
一、外力（external force) 构件所承受的载荷及约束反力统称为外力。
1、按作用方式分
体积力 （body force) 集中力(concentrated force)
表面力 (surface force ) 分布力(distributed force)
7
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学的基本任务
❖ 研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科； ❖ 基本任务：将工程结构和机械中的简单构件简化为
一维杆件，计算杆中的应力、变形，以保证结构能 承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺 寸，以便设计出即安全又经济的结构构件和机械零 件。
材料力学的目的
❖ 为确保设计安全，通常要求多用材料和用高质量材料； ❖ 为使设计符合经济的原则，有要求少用材料和用廉价材料； ❖ 合理地解决上述矛盾，为完成即安全（满足强度、刚度、稳
定性的要求）又经济（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，）的设计提供理论依据和计 算方法。
材料力学以“杆件”为主要研究对象（the main research objective in mechanics of materials include axially-loaded bars, shafts, beams, and columns)
12
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力 分析时可忽略其变形。
15
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
基本知识
材料力学的基本任务 (The tasks and research objects of mechanics of
materials)
变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body )
一、均匀连续性假设 (homogenization & continuity assumption)
物体内，各处的力学性质完全相同；物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。
二、各向同性假设（isotropy assumption)
组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
三、弹性小变形假设（neglecting deformation assumption)
工程中多为梁、杆结构
13
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
基本知识
材料力学的基本任务 (The tasks and research objects of mechanics of
materials)
变形固体的基本假设 (The basic assumptions of deformable body )
8
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29
材料力学的基本任务
三种强度计算： （1）校核强度：
已知荷载大小、杆子尺寸和材料，问是否安全？ （2）设计截面尺寸：
已知荷载大小和材料，确定杆子截面面积。 （3）确定许可载荷：
已知材料和杆子截面面积，确定许可荷载大小。
9
机械基础-材料力学-绪论
2020/5/29