材料力学的任务和研究对象:
任务:材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
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承载能力
研究对象:构件。
构件的分类:杆件,板,壳,块体。
材料力学以"梁、杆"为主要研究对象。
变形固体的基本假设:
1、 连续性假设:物质密实地充满物体所在空间,毫无间隙。
2、 均匀性假设:物体内,各处的力学性质完全相同。
3、 各项同性假设:组成物体的材料沿各个方向的力学性质完全相同。
4、 小变形假设:材料力学所研究的构建在荷载作用下的变形与原尺寸相比甚小,故构件进行受力分析时可以忽略其变形。
外力:
体积力
集中力
分布力表面力按作用方式
静荷载
交变荷载
冲击荷载动荷载按随时间变化
内力:
定义:由外力引起的,物体内部相邻部分之间的相互作用。
内力的求法——截面法
1. 截开:在所求内力的界面处,假想地用截面将杆件一分为二。
2. 代替:任取一部分,其弃去部分对留下部分的作用用作用在截面上相应的内力(力或者力偶代替)。
3. 平衡:对留下部分建立平衡方程,根据其上的已知外力来计算杆件在截开面上的未知内力(注:此时截开面上的内力对所留部分而言是外力)。
应力:由外力引起的内力的集度。
1. 平均应力:pn=
2. 全应力(总应力):p=lim,△A 0。
3. 全应力分解为垂直于截面的应力称为"正应力" ,位于截面内的应力分量称为"切应力"。
变形和位移
1. 变形:在外力作用下物体形状和尺寸的改变
2. 位移:变形前后物体内一点位置的变化
3. 应变:度量构件一点处的变形程度。应变分为:线应变和角应变。
杆件变形的基本形式:轴向拉伸和压缩,剪切,扭转,弯曲。
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