1、 应力应力=单位面积上所受的内力单位面积上所受的内力=,因此在,因此在不知道分布规律的情况下,即使知道内力,应力仍然不知道分布规律的情况下,即使知道内力,应力仍然是无法确定的。或者换一种说法,即使知道截面上所是无法确定的。或者换一种说法,即使知道截面上所受力的合力,确定应力是一个超静定问题。那么如何受力的合力,确定应力是一个超静定问题。那么如何解决的呢?材料力学中解决应力计算的基本思想是:解决的呢?材料力学中解决应力计算的基本思想是:通过观察实验的宏观表象,分析抽象出变形的基本假通过观察实验的宏观表象,分析抽象出变形的基本假定;然后利用材料的应力应变关系(也称为材料的本定;然后利用材料的应力应
2、变关系(也称为材料的本构关系),得到应力的分布规律;最后利用平衡条件构关系),得到应力的分布规律;最后利用平衡条件,得到由内力计算应力的公式。,得到由内力计算应力的公式。上述这种思想很重要,它是科学研究中常用的基上述这种思想很重要,它是科学研究中常用的基本思想方法,通过材料力学的学习同学们应该很好体本思想方法,通过材料力学的学习同学们应该很好体会、理解和掌握它。会、理解和掌握它。2.2.轴向拉压的应力和变形轴向拉压的应力和变形 轴(向内)力轴(向内)力 ,截面面积,截面面积 ,正应力,正应力 。杆长,杆长,弹性模量,弹性模量,伸长,线应变伸长,线应变 。伸长伸长 。EAlFlN NFAAFN
3、lEl EAFEN 3.3.圆轴扭转的应力和变形圆轴扭转的应力和变形 扭矩,扭矩,极惯性矩,切应力极惯性矩,切应力 ,所所求圆周的半径。求圆周的半径。杆长,杆长,剪切模量,剪切模量,扭转角,切应变扭转角,切应变扭转角扭转角 。xM J JMx lG GJMx GJlMx4.4.弯曲应力与变形弯曲应力与变形 弯矩,弯矩,惯性矩,正应力惯性矩,正应力 ,离离中性轴的距离。中性轴的距离。杆长,杆长,弹性模量,弹性模量,曲率,线应变曲率,线应变 ,(纯弯梁纯弯梁),),切应力切应力 ,切应变,切应变 ;平均切应力;平均切应力 ,切应力不均匀分布系数,切应力不均匀分布系数,面面积,平均切应变积,平均切应
4、变 ,矩形截面,矩形截面 MIIMy ylExdd EIMy EIMl IbSFQ G AkFMQ kAGAkFMQ 21.k5.5.基本变形的应变能基本变形的应变能 拉压拉压 扭转扭转纯弯纯弯剪切剪切 (相对错动)(相对错动)6.6.实功和虚功实功和虚功 实功实功=外力在自身所产生的变形上所做的功,线弹性外力在自身所产生的变形上所做的功,线弹性时它是变力所做的功,因此有时它是变力所做的功,因此有1/21/2这一系数。根据能量这一系数。根据能量守恒,外力所做的功等于变形体所储存的应变能。守恒,外力所做的功等于变形体所储存的应变能。虚功虚功=外力在非自身所产生的变形上所做的功,因此外力在非自身所
5、产生的变形上所做的功,因此它是常力所做的功,所以没有它是常力所做的功,所以没有1/21/2这一系数。这一系数。7.7.质点系(和刚体)的虚位移原理质点系(和刚体)的虚位移原理 质点系虚位移原理质点系虚位移原理 对于具有理想约束的质点系,对于具有理想约束的质点系,其平衡的充分必要条件是,作用于质点系的主动力在其平衡的充分必要条件是,作用于质点系的主动力在任意虚位移时所做的总虚功恒等于零,也即有如下虚任意虚位移时所做的总虚功恒等于零,也即有如下虚功方程成立功方程成立 刚体虚位移原理刚体虚位移原理 对于具有理想约束的刚体或刚体对于具有理想约束的刚体或刚体系,其平衡的充分必要条件是,作用于刚体或刚体系系,其平衡的充分必要条件是,作用于刚体或刚体系的外力在任意虚位移时所做的总虚功恒等于零,也即的外力在任意虚位移时所做的总虚功恒等于零,也即有如下虚功方程成立有如下虚功方程成立 0iiiF 0iiiF 返章讨讨论论题题sGAFFsEAFFsERSMMdddQPQNPNP sEARMFsEARFMddPNNP)2(3121MMEIA?46P462626mm10180mm10100m/kN1080m/kN10200IIGE已知图示空间刚架各杆已知图示空间刚架各杆结束