第七章材料力學(xué)基本概念一、材料力學(xué)的任務(wù)二、材料力學(xué)的基本假設(shè)三、材料力學(xué)的研究對(duì)象及桿件變形的基本形四、桿件的內(nèi)力及其計(jì)算方法五、應(yīng)力與應(yīng)變的概念六、材料力學(xué)的課程性質(zhì)與特點(diǎn)一、材料力學(xué)的任務(wù)

穩(wěn)定性構(gòu)件抵抗破壞的能力抵抗變形的能力保持原有平衡狀態(tài)的能力強(qiáng)度抵抗破壞的能力強(qiáng)度抵抗破壞的能力強(qiáng)度抵抗變形的能力

剛度抵抗變形的能力強(qiáng)度問(wèn)題剛度問(wèn)題穩(wěn)定性問(wèn)題1、實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)是材料力學(xué)的重要組成部分,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究材料在外力作用下的力學(xué)性能和失效行為,確定材料抵抗破壞和變形的能力。一、材料力學(xué)的任務(wù)2、基本理論部分研究物體在外力作用下的內(nèi)部力學(xué)響應(yīng),即構(gòu)件的內(nèi)力、應(yīng)力和變形分析,這些都是強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)。一、材料力學(xué)的任務(wù)3、應(yīng)用部分上述兩部分內(nèi)容的結(jié)合,成為工程設(shè)計(jì)的重要組成部分,即根據(jù)安全與經(jīng)濟(jì)的控制條件(以后各章要介紹的強(qiáng)度條件、剛度條件和穩(wěn)定性條件)為構(gòu)件選擇合適的材料,設(shè)計(jì)出合理的截面形狀和尺寸。一、材料力學(xué)的任務(wù)靜力設(shè)計(jì)

受力分析

內(nèi)力分析應(yīng)力分析

變形分析剛度設(shè)計(jì)穩(wěn)定設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)

失效分析一、材料力學(xué)的任務(wù)兩種簡(jiǎn)化的力學(xué)模型剛體

變形固體

F′FF′FF′FF′F二、材料力學(xué)的基本假設(shè)Ⅰ.連續(xù)性假設(shè)——無(wú)空隙、密實(shí)連續(xù)（細(xì)觀力學(xué)）Ⅱ.均勻性假設(shè)——各點(diǎn)處材料的力學(xué)性能相同（與大小無(wú)關(guān)）。Ⅲ.各向同性假設(shè)——各個(gè)方向力學(xué)性能相同（與方向無(wú)關(guān)）小變形假設(shè)——構(gòu)件在承受荷載作用時(shí)，其變形與構(gòu)件的原始尺寸相比甚小，甚至可以略去不計(jì)。二、材料力學(xué)的基本假設(shè)1、材料力學(xué)的研究對(duì)象：桿三、材料力學(xué)的研究對(duì)象及桿件變形的基本形式拉伸壓縮剪切基本變形扭轉(zhuǎn)基本變形扭轉(zhuǎn)彎曲四外力體積力:是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的力面積力:按時(shí)間分布力集中力靜載：動(dòng)載：緩慢加載（a≈0）快速加載（a≠0），或沖擊加載按作用方式如物體的自重和慣性力如油缸內(nèi)壁的壓力如火車輪對(duì)鋼軌的壓力四、桿件的內(nèi)力及其計(jì)算

外力作用引起構(gòu)件內(nèi)部的附加相互作用力。求內(nèi)力的方法－－截面法1、切2、去3、代4、平內(nèi)力四、桿件的內(nèi)力及其計(jì)算一點(diǎn)的應(yīng)力：當(dāng)面積趨于零時(shí)，平均應(yīng)力的大小和方向都將趨于一定極限，得到應(yīng)力的國(guó)際單位為Pa1N/m2=1Pa（帕斯卡）

1MPa=106Pa1GPa=109Pa應(yīng)力總量P可以分解成:

垂直于截面的分量σ－－正應(yīng)力平行于截面的分量τ－－切應(yīng)力應(yīng)力平均應(yīng)力:某范圍內(nèi)單位面積上內(nèi)力的平均集度五、應(yīng)力和應(yīng)變的概念五FC’D’E’位移線位移角位移變形線變形角變形應(yīng)變線（正）應(yīng)變角（切）應(yīng)變AA’CDE五、材料力學(xué)的研究?jī)?nèi)容數(shù)學(xué)計(jì)算多概念多公式多六、材料力學(xué)的課程性質(zhì)與特點(diǎn)易理解有規(guī)律較簡(jiǎn)單應(yīng)力求解外