岩土工程师辅导资料：材料力学(1)

　　材料力学主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏、失效的规律。为设计既安全可靠又经济合理的构件，提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。

　　【重点、难点】

　　重点考察基本概念，掌握截面法求轴力、作轴力图的方法，截面上应力的计算。

　　【内容讲解】

　　一、基本概念

　　强度——构件在外力作用下，抵抗破坏的能力，以保证在规定的使用条件下，不会发生意外的断裂或显著塑性变形。

　　刚度——构件在外力作用下，抵抗变形的能力，以保证在规定的使用条件下不会产生过分的变形。

　　稳定性——构件在外力作用下，保持原有平衡形式的能力，以保证在规定的使用条件下，不会产生失稳现象。

　　杆件——一个方向的尺寸远大于其它两个方向的尺寸的构件，称为杆件或简称杆。

　　根据轴线与横截面的特征，杆件可分为直杆与曲杆，等截面杆与变截面杆。

　　二、材料力学的基本假设

　　工程实际中的构件所用的材料是多种多样的，为便于理论分析，根据它们的主要性质对其作如下假设。

　　(一)连续性假设——假设在构件所占有的空间内均毫无空隙地充满了物质，即认为是密实的。这样，构件内的一些几何量，力学量(如应力、位移)均可用坐标的连续函数表示，并可采用无限小的数学分析方法。

　　(二)均匀性假设——假设材料的力学性能与其在构件中的位置无关。按此假设通过试样所测得的材料性能，可用于构件内的任何部位(包括单元体)。

　　(三)各向同性假设——沿各个方向均具有相同力学性能。具有该性质的材料，称为各向同性材料。

　　综上所述，在材料力学中，一般将实际材料构件，看作是连续、均匀和各向同性的可变形固体。

　　三、外力 内力与截面法

　　(一)外力--对于所研究的对象来说，其它构件和物体作用于其上的力均为外力，例如载荷与约束力。

　　外力可分为：表面力与体积力;分布力与集中力;静载荷与动载荷等。

　　当构件(杆件)承受一般载荷作用时，可将载荷向三个坐标平面(三个平面均通过杆的轴线，其中两个平面为形心主惯性平面)内分解，使之变为两个平面载荷和一个扭转力偶作用情况。在小变形的情况下，三个坐标平面内的力互相独立，即一个坐标平面的载荷只引起这一坐标平面内的内力分量，而不会引起另一坐标平面内的内力分量。此即小变形条件的叠加法。

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