西昌学院：《机械基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）材料力学基本概念

材料力学 绪论及基本概念

绪论及基本概念 材料力学

内容提要 材料力学的任务 材料力学的基本假设 内力,截面法·应力 变形与应变 杆件的分类·杆件变形的基本形式

内容提要 • 材料力学的任务 • 材料力学的基本假设 • 内力，截面法 • 应力 • 变形与应变 • 杆件的分类 • 杆件变形的基本形式

材料力学的任务 研究对象 构件:组成结构或机械的单个部分 结构—建筑物或机械中承受荷载而起骨架作用的部分 荷载(分静荷载、动荷载) 各构件在正常工作情 况下一般承受的力 外力—荷载和约束反力

材料力学的任务 结构 —— 建筑物或机械中承受荷载 而起骨架作用的部分 一、研究对象 荷载（分静荷载、动荷载）—— 各构件在正常工作情 况下一般承受的力。 构件：组成结构 或 机械 的单个部分 外力 —— 荷载和约束反力

二、研究内容 构件的强度、刚度、稳定性及材料的 力学性质。 1、在荷载作用下构件应不致于破坏(断裂),即应具有 足够的强度 强度:构件抵抗破坏的能力

二、研究内容 构件的 强度、刚度、稳定性及材料的 力学性质。 强度：构件抵抗破坏的能力 1、在荷载作用下构件应不致于破坏（断裂），即应具有 足够的 强度

2、在荷载作用下构件所产生的变形应不超过工程上允许 的范围,即要求有足够的刚度。 刚度:构件抵抗变形的能力 3、承受荷载作用时,构件在其原有形状下的平衡应保 持为稳定的平衡,即要满足稳定性的要求。 稳定性:构件维持其原有平衡形式的能力

2、 在荷载作用下构件所产生的变形应不超过工程上允许 的范围，即要求有足够的刚度。 刚度：构件抵抗变形的能力 3、 承受荷载作用时，构件在其原有形状下的平衡应保 持为稳定的平衡，即要满足稳定性 的要求。 稳定性：构件维持其原有平衡形式的能力

受一定外力作用的构件,要求能正常工作,一般 须满足以下三方面要求 足够的强度 必须的刚度 构件的承载能力 足够的稳定性

受一定外力作用的构件，要求能正常工作，一般 须满足以下三方面要求 足够的强度 必须的刚度 足够的稳定性 构件的承载能力

研究方法:传统方法:理论方法与实验方法 计算机分析方法。 材料力学的任务:设计构件时,在保证满足强度、刚度 稳定性的要求的前提下,还必须尽可能 合理选用材料和降低材料的消耗量, 以节约资金或减轻构件的自重

三、研究方法：传统方法：理论方法 与 实验方法； 计算机分析方法。 材料力学的任务: 设计构件时，在保证满足强度、刚度、 稳定性的要求的前提下，还必须尽可能 合理选用材料和降低材料的消耗量， 以节约资金或减轻构件的自重

材料力学的基本假设 、可变形固体 在荷载作用下发生变形(尺寸的改变 和形状的改变)的固体。 可变形固体的几种基本假设 1)连续均匀假设 连续假设:物体在其整个体积内充满了物质而毫无空隙 均匀假设:各点处的力学性质是完全相同的

材料力学的基本假设 二、可变形固体的几种基本假设 一、可变形固体 在荷载作用下发生变形（尺寸的改变 和形状的改变）的固体。 (1) 连续均匀假设 连续假设：物体在其整个体积内充满了物质而毫无空隙 均匀假设：各点处的力学性质是完全相同的

(a)变形必须满足几何相容条件,即变形后的固体既不引起 “空隙”,也不产生“挤入“现象。 (b)把某些力学量看作固体点的位置函数时,可进行极限分析。 (c)从物体内任意一点处取出的体积单元,其力学性能都能代表 整个物体的力学性能。 (2)各向同性假设 材料在各个方向的力学性质相同

(a) 变形必须满足几何相容条件，即变形后的固体既不引起 “空隙”，也不产生“挤入“现象。 (b) 把某些力学量看作固体点的位置函数时，可进行极限分析。 材料在各个方向的力学性质相同。 (2) 各向同性假设 (c) 从物体内任意一点处取出的体积单元，其力学性能都能代表 整个物体的力学性能

弹性变形和塑性变形 弹性变形:卸除荷载后能完全消失的那一部分变形。 塑性变形:外力被除去后不能消失而残留下来的变形 a为弹性变形 为塑性变形

l b a 三、弹性变形和塑性变形 弹性变形：卸除荷载后能完全消失的那一部分变形。 塑性变形：外力被除去后不能消失而残留下来的变形。 a为弹性变形 b为塑性变形