材料力學的任務和研究對象:
任務:材料力學是研究構件承載能力的一門學科。
強度:構件抵抗破壞的能力
剛度:構件抵抗變形的能力
穩定性:構件保持原有平衡狀態的能力承載能力
研究對象:構件。
構件的分類:杆件,板,殼,塊體。
材料力學以"梁、杆"為主要研究對象。
變形固體的基本假設:
1、 連續性假設:物質密實地充滿物體所在空間,毫無間隙。
2、 均勻性假設:物體內,各處的力學性質完全相同。
3、 各項同性假設:組成物體的材料沿各個方向的力學性質完全相同。
4、 小變形假設:材料力學所研究的構建在荷載作用下的變形與原尺寸相比甚小,故構件進行受力分析時可以忽略其變形。
外力:
體積力
集中力
分佈力表面力按作用方式
靜荷載
交變荷載
衝擊荷載動荷載按隨時間變化
內力:
定義:由外力引起的,物體內部相鄰部分之間的相互作用。
內力的求法——截面法
1. 截開:在所求內力的界面處,假想地用截面將杆件一分為二。
2. 代替:任取一部分,其棄去部分對留下部分的作用用作用在截面上相應的內力(力或者力偶代替)。
3. 平衡:對留下部分建立平衡方程,根據其上的已知外力來計算杆件在截開面上的未知內力(注:此時截開面上的內力對所留部分而言是外力)。
應力:由外力引起的內力的集度。
1. 平均應力:pn=
2. 全應力(總應力):p=lim,△A 0。
3. 全應力分解為垂直於截面的應力稱為"正應力" ,位於截面內的應力分量稱為"切應力"。
變形和位移
1. 變形:在外力作用下物體形狀和尺寸的改變
2. 位移:變形前後物體內一點位置的變化
3. 應變:度量構件一點處的變形程度。應變分為:線應變和角應變。
杆件變形的基本形式:軸向拉伸和壓縮,剪切,扭轉,彎曲。
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