刘鸿文主编(第五版)高等教育出版社
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第一章
绪论
目录
第一章绪论
§1.1材料力学的任务
§1.2变形固体的基本假设
§1.3外力及其分类
§1.4内力、截面法及应力的概念
§1.5变形与应变
§1.6杆件变形的基本形式
目录
§1.1材料力学的任务
传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构
古代建筑结构
目录
建于隋代（605年）的河北赵州桥桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨
一、材料力学与工程应用
古代建筑结构
建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔
塔高9层共67.31米，用木材7400吨
900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔
目录
§1.1材料力学的任务
四川彩虹桥坍塌
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§1.1材料力学的任务
美国纽约马尔克大桥坍塌
比萨斜塔
§1.1材料力学的任务
§1.1材料力学的任务
1、构件：工程结构或机械的各组成部分。（例如：行车结构中的横梁、吊索等）
理论力学—研究刚体，研究力与运动的关系。
材料力学—研究变形体，研究力与变形的关系。
二、基本概念
2、变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。(宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）
二者区别
3、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用力。（内力随外力的增大而增大）
强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。
刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力。
塑性变形(残余变形)—外力解除后不能消失
弹性变形—随外力解除而消失
变形｛
§1.1材料力学的任务
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§1.1材料力学的任务
4、稳定性：
在载荷作用下，构件保持原有平衡状态的能力。
强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的一门科学。
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研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。因此在进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。
§1.1材料力学的任务
材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
三、材料力学的任务
若：构件横截面尺寸不足或形状
不合理,或材料选用不当
___不满足上述要求,
不能保证安全工作.
若：不恰当地加大横截面尺寸或
选用优质材料
___增加成本,造成浪费
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构件的分类：杆件、板壳*、块体*
§1.1材料力学的任务
材料力学主要研究杆件
等截面直杆
——等直杆
四、材料力学的研究对象
直杆——轴线为直线的杆
曲杆——轴线为曲线的杆
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§1.2变形固体的基本假设
1、连续性假设：
认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质
在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体。在材料力学中，对变形固体作如下假设：
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灰口铸铁的显微组织
球墨铸铁的显微组织
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2、均匀性假设：
认为物体内的任何部分，其力学性能相同
§1.2变形固体的基本假设
普通钢材的显微组织
优质钢材的显微组织
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§1.2变形固体的基本假设
3、各向同性假设：
认为在物体内各个不同方向的力学性能相同
（沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等）
普通钢材的显微组织
优质钢材的显微组织
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§1.3外力及其分类
外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力）
按外力作用的方式分类
体积力：连续分布于物体内部各点
的力。如重力和惯性力
表面力：
连续分布于物体表面上的力。如油缸内壁的压力，水坝受到的水压力等均为分布力
若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等
分布力：
集中力：
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载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载。