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1、本章教學內容：材料力學引論拉伸與壓縮剪切與擠壓扭轉梁的彎曲返回第二章構件的承載能力分析2021/7/171材料力學引論一、材料力學的任務二、變形體的概念三、構件變形的基本形式返回2021/7/172一、材料力學任務（1）構件：組成機械的零部件或工程結構中的結構件統(tǒng)稱為構件。返回2021/7/173（2）對構件的三項基本要求強度：構件在外載作用下，具有足夠的抵抗斷裂破壞的能力。返回剛度：構件在外載作用下，具有足夠的抵抗變形的能力。如機床主軸變形不應過大，否則影響加工精度。穩(wěn)定性：某些構件在特定外載，如壓力作用下，具有足夠的保持其原有平衡狀態(tài)的能力。2021/7
2、/174(3).材料力學的任務a.研究構件的強度、剛度和穩(wěn)定性；返回b.研究材料的力學性能；構件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題均與所用材料的力學性能有關，因此實驗研究和理論分析是完成材料力學的任務所必需的手段。c.為合理解決工程構件設計中安全與經濟之間的矛盾提供力學方面的依據。2021/7/175二、變形體的概念返回1、變形：在載荷作用下，構件的形狀或尺寸發(fā)生變化稱為變形。如圖所示梁即產生了變形。彈性變形(elasticdeformation)：除去外力后，能恢復的變形。塑性變形：出去外力后，不能恢復有殘余變形的變形。2、小變形：絕大多數工程構件的變形都極其微小，
3、比構件本身尺寸要小得多，以至在分析構件所受外力（寫出靜力平衡方程）時，通常不考慮變形的影響，而仍可以用變形前的尺寸，此即所謂“原始尺寸原理”如圖a所示橋式起重機主架，變形后簡圖如圖1-1b所示，截面最大垂直位移f一般僅為跨度的1/1500～1/700，B支撐的水平位移Δ則更微小，在求解支承反力RA、RB時，不考慮這些微小變形的影響。2021/7/176三、桿件變形的基本形式返回1、拉伸和壓縮：由大小相等、方向相反、作用線與桿件軸線重合的一對力所引起。2021/7/1772、剪切返回由大小相等、方向相反、相互平行且非?？拷囊粚αλ?，表現為受剪桿件的兩部分
4、沿外力作用方向發(fā)生相對錯動。如連接件中的螺栓和銷釘受力后的變形（圖1-11）。2021/7/1783、扭轉返回由大小相等、轉向相反、作用面都垂直于桿軸的一對力偶所引起，表現為桿件的任意兩個橫截面發(fā)生繞軸線的相對轉動。2021/7/1794、彎曲返回由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內的一對大小相等、方向相反的力偶所引起的，表現為桿件軸線由直線變?yōu)槭芰ζ矫鎯鹊那€。桿件同時發(fā)生幾種基本變形，稱為組合變形。2021/7/1710拉伸與壓縮一、拉伸、壓縮的內力二、拉伸、壓縮的應力三、拉（壓）桿的強度條件及其應用四、材料的機械性能思考題練習題返回
5、2021/7/1711一、拉伸、壓縮的內力返回1.內力：由于構件變形，從而引起相鄰部分材料間力圖恢復原有形狀而產生的相互作用力。例1：求圖示受拉力P作用桿件上的內力。解：在桿件上作任一橫截面m-m，取左段部分，并以內力的合力代替右段對左段的作用力。由平衡條件∑FX=0得：N-P=0，則N=P(拉力）若取右段部分，同理得N=P(拉力）2021/7/17122、截面法返回截面法--假想用截面把構件分成兩部分，以顯示并確定內力的方法。（1）截面的兩側必定出現大小相等，方向相反的內力；（2）被假想截開的任一部分上的內力必定與外力相平衡當外力沿著桿件的軸線作用時，桿件
6、截面上只有一個與軸線重合的內力分量，該內力（分量）稱為軸力，一般用N表示。2021/7/17133、拉伸與壓縮的軸力(normalforce)圖返回（1）軸力的符號：習慣上規(guī)定為拉伸軸力N為正；壓縮軸力N為負。(2)軸力圖:可用圖線表示軸力沿軸線變化的情況。一般以桿軸線為橫坐標表示截面位置，縱軸表示軸力大小。例2：求圖示受力作用階梯軸上的內力。截面法求內力2021/7/1714例題返回例3：求如圖示桿件的內力，并作軸力圖。解：（1）計算各段內力（2）繪制軸力圖注意兩個問題：1）求內力時，外力不能沿作用線隨意移動（如P2沿軸線移動）。因為材料力學研究的對象是變
7、形體，不是剛體，力的可傳性原理的應用是有條件的。2）截面不能剛好截在外力作用點處（如通過C點）。2021/7/1715用截面法求內力可歸納為四個字返回(1)截：欲求某一橫截面的內力，沿該截面將構件假想地截成兩部分。(2)取：取其中任意部分為研究對象，而棄去另一部分。(3)代：用作用于截面上的內力，代替棄去部分對留下部分的作用力。(4)平：建立留下部分的平衡條件，由外力確定未知的內力。2021/7/1716練習返回5-1：試求圖示各桿1-1、2-2、3-3截面上的軸力，并作軸力圖2021/7/1717例題例4：試求圖示桿件中指定截面上的內力分量，并指出相應桿件
8、的變形形式。解：用截面法計算各段內力返回2021/7
