材料力學教案

1、第一章第一章緒論及基本概念緒論及基本概念一、教學目標和教學內(nèi)容一、教學目標和教學內(nèi)容教學目標：明確材料力學的任務(wù)，理解變形體的的基本假設(shè)，掌握桿件變形的基本形式。教學內(nèi)容：材料力學的特點○1材料力學的任務(wù)○2材料力學的研究對象○3變形體的基本假設(shè)○4材料力學的基本變形形式○5二、重點難點二、重點難點構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性的概念；桿件變形的基本形式、變形體的基本假設(shè)。三、教學方式三、教學方式采用啟發(fā)式教學，通過提問，引導學生思考，讓學生

2、回答問題。四、建議學時四、建議學時0.5學時五、講課提綱五、講課提綱1、材料力學的任務(wù)材料力學材料力學是研究構(gòu)件強度、剛度和穩(wěn)定性計算的學科。工程中各種機械和結(jié)構(gòu)都是由許多構(gòu)件和零件組成的。為了保證機械和結(jié)構(gòu)能安全正常地工作，必須要求全部構(gòu)件和零件在外力作用時具有一定的承載能力承載能力，承載能力表現(xiàn)為1.1強度強度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力。構(gòu)件抵抗破壞的能力。構(gòu)件在外力作用下不被破壞，表明構(gòu)件具有足夠的強度。1.2剛度剛度是指構(gòu)件抵抗變形

3、的能力。構(gòu)件抵抗變形的能力。構(gòu)件在外力作用下發(fā)生的變形不超過某一規(guī)定值，表明構(gòu)件具有足夠的剛度。1.3穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指構(gòu)件承受在外力作用下，保持原有平衡狀態(tài)的能力構(gòu)件承受在外力作用下，保持原有平衡狀態(tài)的能力，構(gòu)件在外力作用下，能保持原有的平衡形態(tài)，表明構(gòu)件具有足夠的穩(wěn)定性。1.4材料力學的任務(wù)：材料力學的任務(wù)：以最經(jīng)濟為代價，保證構(gòu)件具有足夠的承載能力。通過研究構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性，為構(gòu)件選擇合適的材料、確定合理的截面形狀和尺寸提供

4、計算理論。2、材料力學的研究對象：可變形固體可變形固體?均勻連續(xù)性假設(shè)均勻連續(xù)性假設(shè):假設(shè)變形固體內(nèi)連續(xù)不斷地充滿著均勻的物質(zhì)，且體內(nèi)各點處的力學性質(zhì)相同。?各向同性假設(shè)各向同性假設(shè):假設(shè)變形固體在各個方向上具有相同的力學性質(zhì)。?小變形假設(shè)小變形假設(shè):假設(shè)變形固體在外力作用下產(chǎn)生的變形與構(gòu)件原有尺寸相比是很微小的，稱“小變形”。在列平衡方程時，可以不考慮外力作用點處的微小位移，而按變形前的位置和尺寸進行計算。3、桿件的幾何特征3.1軸線

5、：截面形心的連線3.2橫截面：垂直于軸線的截面3.3桿的分類：4、桿件變形的基本形式桿件在不同受力情況下，將產(chǎn)生各種不同的變形，但是，不管變形如何復雜，常常是四種基本變形（軸向拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲）或是它們的組合。1、應(yīng)力的概念：、應(yīng)力的概念：定義：內(nèi)力在截面上的分布集度。數(shù)學表示：APA???lim0?應(yīng)力分量；???與截面相切的應(yīng)力。切應(yīng)力與截面正交的應(yīng)力。正應(yīng)力::??正應(yīng)力的代數(shù)符號規(guī)定：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負。應(yīng)力的單位：P

6、a（Nm2）2、軸向拉（壓）時橫截面上的正應(yīng)力、軸向拉（壓）時橫截面上的正應(yīng)力：應(yīng)力計算公式：AFN??公式的適用范圍：（1）外力作用線必須與桿軸線重合，否則橫截面上應(yīng)力將不是均勻分布；(2)距外力作用點較遠部分正確，外力作用點附近應(yīng)力分布復雜，由于加載方式的不同，只會使作用點附近不大的范圍內(nèi)受到影響（圣維南原理）。因此，只要作用于桿端合力作用線與桿軸線重合，除力作用處外，仍可用該公式計算。(3)必須是等截面直桿，否則橫截面上應(yīng)力將不是

7、均勻分布，當截面變化較緩慢時，可近似用該公式計算。3、圣維南原理、圣維南原理：外力作用在桿端的方式不同，只會使桿端距離不大于橫向尺寸的范圍內(nèi)應(yīng)力分布受到影響。4、軸向拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力、軸向拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力????????????2sin2sincoscos2????pp2.4變形、胡克定律、泊松比變形、胡克定律、泊松比1、縱向變形、胡克定律：、縱向變形、胡克定律：絕對變形lll???1胡克定律胡克定律EAlFlN.??E