材料力学教案0_力学实验教案

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第一章：绪论

一、授课学时： 2学时

二、重点与难点：构件的强度、刚度、稳定性的概念，内力、应力、应变的定义为重点内容，将贯穿整个材料力学内容。应力、应变的定义为难点，较抽象，不易理解。

重点处理：利用材料力学CAI多媒体教学，形象地结合工程实例给出力学模型，增大信息量，使学生增强对重点内容的理解。

难点处理：对应力、应变定义，采用详细讲解，重复强调多举例子、方法，效果较好。

三、主要内容：

1、强度、刚度、稳定性的概念

强度是指构件在载荷作用下抵抗破坏的能力。刚度是指构件在载荷作用下抵抗变形的能力。

稳定性是指构件在载荷作用下保持原有平衡形态的能力。材料力学就是研究构件强度、刚度和稳定性的科学。

2、材料力学的基本假设

连续性假设；均匀性假设；各向同性假设；小变形假设

3、内力、应力、应变的定义

材料力学所说的内力是指构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力，称为“附加内力”，简称“内力”。构件的内力随外力增加而增大，但增加到某一限度时，构件将发生破坏，所以内力是有限度的，这一限度与构件强度密切相关。使用截面法求解内力。

截面法的三个步骤为：

（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面假想把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分作为研究对象。

（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。

（3）根据保留部分的平衡条件，求得截面上内力的合力。

应力

plimA0PdP

AdAp即为分布内力系在k点的集度，称为截面nn上k点的应力。p是个矢量。

垂直于截面的应力称为“ 正应力”(Normal Stre)位于截面内的应力称为“ 切应力” 应力的量纲是力面积。在国际单位制中，应力的单位是牛米(N/m)，称为帕斯卡或简称帕（Pa）。由于这个单位太小，通常使用的是兆帕，即MPa(1MPa10Pa)

622线应变和剪应变： 线应变limudu xdxx0剪应变：单元体的各棱边除可能有长度变化外，还可能发生相互垂直的两棱边之间的直角的改变。其改变量称为剪应变，也是无量纲量，常用弧度来度量。

4、变形固体的基本假设

连续性假设认为组成变形固体的物质毫无空隙地充满了变形固体的几何空间。均匀性假设认为在变形固体的容积内，各处的力学性能完全相同。

各向同性假设认为变形固体在各个方向上的力学性能完全相同，具有这种属性的材料称为各向同性材料。

小变形假设：材料力学研究的问题，仅限于变形的大小远小于构件的原始尺寸，即小变形的情况。在小变形条件下，研究构件的平衡和运动时，可以忽略构件的变形，而按构件变形前的原始尺寸进行分析计算。

5、材料力学基本变形

轴向拉压

剪切

扭转 弯曲