第一章緒論

工程力學(xué)與工程實(shí)例工程力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其在力（系）作用下變形規(guī)律的科學(xué)?！?.1工程力學(xué)的任務(wù)§1.2工程力學(xué)的兩種分析模型§1.3變形固體的基本假設(shè)緒論1.1工程力學(xué)的任務(wù)構(gòu)件：組成機(jī)械的零件或結(jié)構(gòu)物的部件統(tǒng)稱為構(gòu)件?；靖拍罘课萁Y(jié)構(gòu)-柱、梁、鋼架結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)汽車零件火箭各部件構(gòu)件：組成機(jī)械的零件或結(jié)構(gòu)物的部件統(tǒng)稱為構(gòu)件?；靖拍顗K體：長、寬、高三向尺寸接近板殼：長、寬方向尺寸遠(yuǎn)大于厚度方向尺寸桿件：縱向尺寸遠(yuǎn)大于橫向尺寸----軸、梁、柱等失效：工程構(gòu)件在外力作用下喪失正常功能的現(xiàn)象稱為

失效（failure）或破壞。

基本概念失效都有哪些形式呢？失效的三種形式足夠的強(qiáng)度：桿件在外載荷作用下，抵抗斷裂或過量

塑性變形的能力。齒輪軸扭斷機(jī)翼斷裂美國塔科瑪大橋強(qiáng)度失效失效的三種形式足夠的剛度：構(gòu)件在外載作用下，抵抗彈性變形的能力。

荷載作用下的彈性變形不超過工程允許范圍。立柱和搖臂變形過大，影響工件的加工精度車床主軸變形過大剛度失效搖臂鉆床失效的三種形式足夠的穩(wěn)定性：桿件在壓力外載荷作用下，保持其原有平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性失效工程力學(xué)的任務(wù)是研究作用在構(gòu)件上力系的簡化和平衡，以及研究桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，從而合理解決安全與經(jīng)濟(jì)之間的矛盾。工程力學(xué)的任務(wù)工程力學(xué)知識(shí)理論分析實(shí)驗(yàn)研究測定材料的力學(xué)性能；輔助理論分析問題1.2工程力學(xué)的兩種分析模型工程力學(xué)的兩種分析模型變形體：構(gòu)件受力后，其幾何形狀和尺寸都要發(fā)生改變，這種改變稱

為變形，該構(gòu)件稱為變形體。變形體剛體剛體：在外力作用下,物體的形狀和大小保持不變,而且內(nèi)部各部分相對位置保持恒定,這種理想物理模型稱之為剛體。當(dāng)物體的變形與其原始尺寸相比很小，忽略這種變形，對結(jié)果的精確度影響很小，且問題大為簡化，可將此物體抽象化為剛體。注意：剛體是從實(shí)際物體抽象得來的一種理想的力學(xué)模型，自然中并不存在。工程力學(xué)的兩種分析模型工程力學(xué)理論力學(xué)材料力學(xué)研究對象：變形體研究內(nèi)容：變形、內(nèi)力

（內(nèi)效應(yīng)）研究對象：剛體研究內(nèi)容：平衡、運(yùn)動(dòng)

（外效應(yīng)）剛體變形體1.3變形固體的基本假設(shè)變形固體的基本假設(shè)由于變形固體的性質(zhì)是多樣的，而且很復(fù)雜，因此常省略一些次要因素，工程力學(xué)對變形固體作下列假設(shè)：

1．連續(xù)性假設(shè)：認(rèn)為物體的結(jié)構(gòu)是密實(shí)、無空隙的，因而其力學(xué)性能是連續(xù)的。灰口鑄鐵的顯微組織球墨鑄鐵的顯微組織根據(jù)這一假定，物體內(nèi)因受力和變形而產(chǎn)生的內(nèi)力和位移都將是連續(xù)的，因而可以表示為各點(diǎn)坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)，利于建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。變形固體的基本假設(shè)2．均勻性假設(shè)：認(rèn)為物體內(nèi)的任何部分，其力學(xué)性能是均勻相同。普通鋼材的顯微組織優(yōu)質(zhì)鋼材的顯微組織利用這一假設(shè)，從物體內(nèi)任取出體積單元，其力學(xué)性能都能代表整個(gè)物體的力學(xué)性能。變形固體的基本假設(shè)3．各向同性假設(shè)：認(rèn)為在物體內(nèi)任一點(diǎn)沿各個(gè)不同方向的力學(xué)性能相同。

多數(shù)工程應(yīng)用材料如低碳鋼、灰鑄鐵及混凝土等均為各向同性材料，但少數(shù)材料為各向異性材料。如木材、竹子、復(fù)合材料等其經(jīng)緯向力學(xué)性能存在很大差異。

工程材料內(nèi)部都有不同程度的空隙和非均勻性，組成金屬的各單個(gè)晶粒，其力學(xué)性能也具有明顯的方向性。但由于這些空隙的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于構(gòu)件的尺寸，且排列是無序的，從統(tǒng)計(jì)分析的觀點(diǎn)看，可以從宏觀上認(rèn)為物體的性質(zhì)是均勻、連續(xù)、各向同性的。木材編織材料變形固體的基本假設(shè)4．小變形假設(shè)：認(rèn)為構(gòu)件的變形極其微小，比構(gòu)件本身尺寸要小得多。

小變形條件下，研究構(gòu)件的平衡和運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以忽略構(gòu)件的變形，而按構(gòu)件變形前原始尺寸進(jìn)行計(jì)算。ABCFδ1δ2作用：1、小變形前提保證構(gòu)件處于純彈性變形范圍2、小變形前提允許以變形前的受力分析代替

變形后的受力分析實(shí)際情況：絕大多數(shù)工程材料的彈性變形都是小變形。

小結(jié)變形固體的基本假設(shè)1、工程力學(xué)的研究對象及研究任務(wù)2、工程力學(xué)的兩種分析模型（變形體和剛體）3、變形固體的基本假設(shè)