材料力学的基本知识.ppt

§2-2 材料力学的基本知识
零件
载荷
变形
过载
破坏
零件的承载能力
强度
刚度
稳定性
一、材料力学的基本任务
二、变形固体极其基本假设
在进行静力分析和计算时,构件的微小变形对其结果影响可以忽略不计,因而将构件视为刚体,但是在进行构件的强度、刚度、稳定性计算和分析时,必须考虑构件的变形。
1、材料的均匀连续性假设
2、材料各向同性假设
3、变形微小假设
1、材料的均匀连续性假设
即假设固体内部各部分之间的力学性质处处相同。宏观上可以认为固体内的微粒均匀分布,各部分的性质也是均匀的。
即假设组成固体的物质毫无空隙地充满固体的几何空间。
2、材料各向同性假设
即假设变形固体在各个方向上的力学性质完全相同。具有这种属性的材料称为各向同性材料。铸铁、玻璃、混凝土、钢材等都可以认为是各向同性材料。
3、变形微小假设
构件受力后产生弹性变形(卸载后能够恢复的变形),这种变形与原始尺寸相比是微小的,在构件的平衡计算中可以忽略不计。
理论力学
材料力学
研究物体机械运动一般规律的科学——刚体
研究构件承载能力的一门科学——变形固体
三、力的分类
按作用方式分:
体积力: 重力、惯性力
表面力:水压力、面接触的力
水闸的水压力是表面力
按分布面积分:
分布力:表面力
集中力:火车车轮对钢轨、支座等
按随时间变化分:
静载荷:不随时间而变化或变化很小
动载荷:随时间而变化
四、内力、截面法和应力的概念
内力
物体内部各部分之间因外力而引起的附加相互作用力,即“附加内力”。
截面法
m
m
F
F
在求内力的截面m-m 处,假想地将杆截为两部分。
取左部分部分作为研究对象。弃去部分对研究对象的作用以截开面上的内力代替,合力为FN 。
m
m
F
(1)截开
m
m
F
F
(2)代替
对研究对象列平衡方程
FN = F
式中:FN 为杆件任一横截面 ,即垂直于横截面并通过其形心,称为轴力
(3)平衡
m
m
F
F
m
m
F
垂直于横截面的应力称为正应力,用表示
应力
作用在单位面积上的内力值。
平均应力
应力
p

M

相切于横截面的应力称为剪应力,用表示