刘鸿文版

1、制房屋结构,古代建筑结构,目录,建于隋代（605年）的河北赵州桥桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨,一、材料力学与工程应用,古代建筑结构,建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔,塔高9层共67.31米，用木材7400吨,900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔,目录,1.1 材料力学的任务,四川彩虹桥坍塌,目录,1.1 材料力学的任务,美国纽约马尔克大桥坍塌,比萨斜塔,1.1 材料力学的任务,目录,1.1 材料力学的任务,1、构件：工程结构或机械的每一组成部分。
（例如：行车结构中的横梁、吊索等）,理论力学研究刚体，研究力与运动的关系。
,材料力学研究变形体，研究力与变形的关系。
,二、基本概念,2、变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。
(宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）,3、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用力。
（内力随外力的增大而增大）,强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。
,刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力。
,塑性变形(残余变形) 外力解除后不能消失,弹性变形 。

2、11-1 交变应力与疲劳失效,交变应力：构件内随时间作周期性变化的应力。
,折断一根铁丝的启示,疲劳与疲劳破坏：结构的构件在交变应力的作用下发生的破坏现象，称为疲劳破坏，简称疲劳,齿轮啮合时齿根A点的弯曲正应力 随时间作周期性变化。
,车轴每转一周，某点处的材料即经历一次由拉伸到压缩的应力循环。
,机车车轴,电机转子偏心惯性力引起强迫振动梁上的危险点正应力随时间作周期性变化。
,表示电机的重力W以静载方式作用于梁上引起的静应力，最大应力和最小应力分别表示梁在最大和最小位移时的应力。
,因疲劳破坏是在没有明显征兆的情况下突然发生的，极易造成严重事故。
据统计，机械零件，尤其是高速运转的构件的破坏，大部分属于疲劳破坏。
,疲劳失效的特点,构件在交变应力作用下失效时，具有如下特征：1）破坏时的最大应力值往往低于材料在静载作用下的屈服应力；（必要性）2）构件在交变应力作用下发生破坏需要经历一定数量的应力循环；3）构件在破坏前没有明显的塑性变形预兆，即使塑性材料，也将呈现“突然”的脆性断裂；（危害性）4）金属材料疲劳断裂断口上，有明显的光滑区域与颗粒区域。
（判断依据）,疲劳。

3、面尺寸为 20mm 1mm 。
钢的许用应力为=196MPa。
按强度条件计算得钢板尺所能承受的轴向压力为,P = A = 3.92 KN,实际上，当压力不到 40N 时，钢尺就被压弯。
可见，钢尺的承载能力并不取决轴向压缩的抗压刚度，而是与 受压时变弯 有关。
,一、稳定平衡与不稳定平衡的概念 当 F小于某一临界值Fcr，撤去横向力后，杆的轴线将恢复其原来的直线平衡形态，压杆在直线形态下的平衡是稳定平衡。
,当 F增大到一定的临界值Fcr，撤去横向力后，杆的轴线将保持弯曲的平衡形态，而不再恢复其原来的直线平衡形态，压杆在原来直线形态下的平衡是 不稳定平衡。
,两端球形绞支，长为 L的等截面细长 中心受压直杆。
,9-2两端铰支细长压杆的临界压力,压杆任一 x 截面沿 y 方向的位移为 y = f (x),该截面的弯矩为,杆的挠曲线近似微分方程为,其中 I 为压杆横截面的最小形心主惯性矩。
,令,则有二阶常系数线性微分方程,其通解为,A，B，k 三个待定常数由该挠曲线的三个边界条件确定。
,边界条件：,得,B=0,B=0 ，,。