材料力學(xué)的任務(wù)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 采用“拱上背拱”的敞肩平拱形拱橋結(jié)構(gòu)。紅軍長(zhǎng)征時(shí)強(qiáng)渡的大渡河瀘定橋，是在一六九六年（清康熙四十五年）建造的，是當(dāng)時(shí)世界上第一座長(zhǎng)達(dá)一百米的鐵索橋。例如滿足海內(nèi)外貿(mào)易要求需增大航船的噸位，修建水閘改進(jìn)內(nèi)河交通等。十八世紀(jì)后材料力學(xué)得到迅速發(fā)展，機(jī)器的廣泛運(yùn)用，鋼材由實(shí)體變?yōu)楸”?，穩(wěn)定問題的提出，俄國(guó)彼得堡科學(xué)院院士歐拉（，1707~1783）研究了壓桿穩(wěn)定理論；俄國(guó)大科學(xué)家羅蒙諾索夫（,1711~1765）開始用實(shí)驗(yàn)方法研究機(jī)械的力學(xué)性質(zhì)，法國(guó)工程師庫(kù)侖（,1736~1806）對(duì)彎曲和扭轉(zhuǎn)等問題作了理論及實(shí)驗(yàn)研究，解決了梁的正應(yīng)力和圓軸轉(zhuǎn)扭 剪應(yīng)力的正確結(jié)論。第一本《材料力學(xué)》教材，是法國(guó)科學(xué)家納維（，1785~1836）于1826年出版。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)于不斷更新?lián)Q代，各種新型材料（復(fù)合材料，納米及高分子材料）不斷問世并運(yùn)用于工程實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)設(shè)備日趨完善提高，使材料力學(xué)這門古老的學(xué)科注入新的活力、新涉獵領(lǐng)域更為廣泛，特別在日趨完備不斷推陳出新的建筑領(lǐng)域仍散發(fā)著燦爛的光輝。因此，在材料力學(xué)中我們必須把組成桿件的各種固體看做是變形固體。若變形固體的變形在外力除去后只能恢復(fù)其中一部分，這樣的固體稱為部分彈性體。為了能采用理論的方法對(duì)變形固體進(jìn)行分析和研究，從而得到比較通用的結(jié)論，在材料力學(xué)中，有必要根據(jù)固體材料的實(shí)際性質(zhì)，進(jìn)行科學(xué)的抽象假定，正像在理論力學(xué)中，可以把固體當(dāng)做絕對(duì)剛體一樣。 連續(xù)均勻假定根據(jù)近代物力學(xué)的知識(shí)，組成固體的各微粒之間都存在著空隙，而并不是密實(shí)的、連續(xù)的；同時(shí)，真實(shí)固體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也不是各處均勻一致的。又如混凝土物體也有類似情況，在混凝土物體中，石塊、砂子和水泥是混雜地固結(jié)在一起的，若只考慮個(gè)別的石塊、砂子和水泥微粒，它們的性質(zhì)是很不同的，但因一般混凝土建筑物的體積都比較大，我們從建筑物中取出的任一塊混凝土試件，都必定會(huì)包含很多的石塊、砂子和水泥在內(nèi)，故可認(rèn)為混凝土也是均勻材料。此外，對(duì)于有明顯裂紋的材料，就不能看成是連續(xù)的。故可將鋼鐵等多晶體金屬材料認(rèn)為是各向同性材料。單向同性材料在相同方向可以應(yīng)用各向同性理論。從物體的某一點(diǎn)的原位置到其新位置所連直線的距離，稱為該點(diǎn)的線位移。若變形后線段AB的長(zhǎng)度增加了，則稱為伸長(zhǎng)變形；若線段AB的長(zhǎng)度減少了，則稱為縮短變形。又若在物體變形以前，先在物體上描繪由二直線OC和OD所構(gòu)成的直角COD（如圖16），則在物體受力變形以后，此直角的大小將有所改變，例如改變成角，通常把這種改變稱為角變形。為了研究整個(gè)物體的變形，可設(shè)想將整個(gè)物體劃分為許多微小的正六面體或單元體（參看圖17）。是用弧度（rad）來(lái)表示的。 第五節(jié) 外力、內(nèi)力、截面法桿件所受的外力包括荷載和約束反力。動(dòng)荷載會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生顯著的加速度，其大小、位置和方向隨時(shí)間而變化。集中荷載或集中力的量綱是[力]，國(guó)際單位制中的單位是?；蚯＃∟或kN）。在桿件的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，需將這些面分布荷載（也叫面分布力）簡(jiǎn)化為分布在桿件軸線上的分布力，叫做線分布力。當(dāng)桿件受到外力作用時(shí)，相鄰分子間的距離發(fā)生改變，分子間相互作用力也相應(yīng)發(fā)生改變。這個(gè)力就是橡皮棒的內(nèi)力，即抗力。在需求內(nèi)力處將桿件截開，使其一分為二。對(duì)脫離體建立靜力平衡方程，即可求得截面內(nèi)力。若在截面上圍繞一點(diǎn)M劃分出一小面積（如圖110），因內(nèi)力時(shí)連續(xù)地作用在整個(gè)截面上的，在此小面積上也會(huì)作用在街面上的，在此小面積上也會(huì)作用著截面上上總內(nèi)力的一部分，我們把于的比值稱為在小面積上的平均應(yīng)力，即這樣，應(yīng)力就表示著內(nèi)力的集度。我們不過(guò)是將微面積取得足夠小（它比工程上所用的量度小得多，但還遠(yuǎn)大于物質(zhì)分子的大?。?，使我們一方面可用微分關(guān)系來(lái)分析應(yīng)力，另一方面，又不會(huì)影響構(gòu)造的真實(shí)概念。即使是在同一截面上，不同的點(diǎn)（如圖110中點(diǎn)M和點(diǎn)N）的應(yīng)力也是不同的。（2） 剪切：桿的這種基本變形是由一對(duì)相距很近、方向相反的橫向外力所引起的（如圖111（c））。圖112（a）所示的立柱，在偏心壓力P的作用下會(huì)同時(shí)發(fā)生壓縮變形和彎曲變形；圖112（b）所示的拐軸，在力P的作用下，軸AB會(huì)同時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形。為完成材料力學(xué)的研究任務(wù)對(duì)變形固體性質(zhì)進(jìn)行了假定：認(rèn)為變形固體是連續(xù)均勻、各向同性的。本章最后討論了桿件的四種基本變形，即軸向拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。13 變形和位移有什么區(qū)別？位移是否一定要物體發(fā)生了變形才能產(chǎn)生？14 為什么說(shuō)不論實(shí)際物體的變形怎樣復(fù)雜，總可將其看作是兩種基本變形——線變形和角變形——的綜合？15 試求圖示桿的截面mm上的
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1