第一章 諸論

光辉道路 2024-04-08 18:00 17次浏览 0 条评论 taohigo.com

一、材料力學基本任務

組成結構或機械的構件在工作時會受到外力的作用,在外力的作用下,構件會產生形變,當外力達到一定程度時,構件就會破壞無法工作,因此為瞭保證構件能正常可靠地工作,對構件的設計有以下三個基本要求:

1、構件應具備足夠的強度,抵抗破壞的能力。

2、構件應具備足夠的剛度,抵抗變形的能力。

3、構件應具備足夠的穩定性,能保持原有平衡形態的能力。

材料力學的基本任務就是研究材料在外力作用下的變形和破壞的規律,為合理設計構件強度等方面提供基本理論和計算方法。

二、材料力學的基本假設

1、小變形假設:當構件受力產生的變形遠小於構件原始尺寸時,我們可以為瞭簡化計算而忽略變形量,即依然采用構件原始尺寸和位置進行計算。

2、連續性假設:組成構件多為固體,我們可以假設組成固體的物質完全充滿瞭固體的幾何空間,這樣我們就可以將力學參量表示為固體上點的坐標的連續函數,並可以進行微積分進行分析。

3、均勻性假設:假設組成構件的固體的力學性能在固體內處處相同,這樣我們就可以截取構件上的任何一小段進行分析而不影響其原來的力學性能。

4、各向同性假設:即假設構件的材料可視為連續的,均勻的,各向同性的可變形的固體。

三、材料力學的研究對象

工程結構或機械中,構件形狀各不相同,其中最常見最基本的承載構件是桿件。

桿件:縱向尺寸遠大於其橫向尺寸的構件。

橫截面:是指桿件的橫向截面。

軸 線:是指桿件橫截面形心的連線,也為桿件的縱向幾何中心線。

橫截面和軸線是桿件的兩大幾何要素。橫截面尺寸處處相同的桿件稱為等截面桿;橫截面尺寸不同的桿稱為變截面桿;軸線為直線的稱為直桿;軸線為曲線的桿稱為曲桿。材料力學的主要研究對象是等截面直桿。