第五章材料力学的基本基本概念.ppt
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1、第五章 材料力学的基本基本概念,第一节 变形固体及其基本假设 一、变形固体 工程上所用的构件都是由固体材料制成的,如钢、铸铁、木材、混凝土等,它们在外力作用下会或多或少地产生变形,有些变形可直接观察到,有些变形可以通过仪器测出。在外力作用下,会产生变形的固体称为变形固体。,在静力学中,由于研究的是物体在力作用下平衡的问题。物体的微小变形对研究这种问题的影响是很小的,可以作为次要因素忽略。因此,认为物体在外力作用下,大小形状都不发生变化,而把物体视为一个刚体来进行理论分析。在材料力学中,由于主要研究的是构件在外力作用下的强度、刚度和稳定性的问题。对于这类问题,即使是微小的变形往往也是主要影响的因
2、素之一,必须予以考虑而不能忽略。因此,在材料力学中,必须将组成构件的各种固体视为变形固体。,变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:一种是外力消除时,变形随着消失,这种变形称为弹性变形;另一种是外力消除后,不能消失的变形称为塑性变形。一般情况下,物体受力后,即有弹性变形,又有塑性变形。但工程中常用的材料,当外力不超过一定范围时,塑性变形很小,忽略不计,认为只有弹性变形,这种只有弹性变形的变形固体称为完全弹性体。只引起弹性变形的外力范围称为弹性范围。本书主要讨论材料在弹性范围内的变形及受力。,二、变形固体的基本假设 变形固体有多种多样,其组成和性质是非常复杂的。对于用变形固体材料做成的构件
3、进行强度、刚度和稳定性计算时,为了使问题得到简化,常略去一些次要的性质,而保留其主要的性质,因此,对变形固体材料作出下列的几个基本假设。 1均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内毫无空隙的充满了物体,并且各处的材料力学性能完全相同。,实际上,变形固体是由很多微粒或晶体组成的,各微粒或晶体之间是有空隙的,且各微粒或晶体彼此的性质并不完全相同。但是由于这些空隙与构件的尺寸相比是极微小的,同时构件包含的微粒或晶体的数目极多,排列也不规则,所以,物体的力学性能并不反映其某一个组成部分的性能,而是反映所有组成部分性能的统计平均值。因而可以认为固体的结构是密实的,力学性能是均匀的。 有了这个假设,物体内
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