2022-2023学年高二物理竞赛课件：变形固体的基本假设

目录 变形固体的基本假设 变形固体的基本假设 1、连续性假设: 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 在外力作用下,一切固体都将发生变形,故称为变形固体。在材料力学中,对变形固体作如下假设: 目录 灰口铸铁的显微组织 球墨铸铁的显微组织 2、均匀性假设: 认为物体内的任何部分,其力学性能相同 变形固体的基本假设 普通钢材的显微组织 优质钢材的显微组织 目录 变形固体的基本假设 A B C F δ1 δ2 如右图,δ远小于构件的最小尺寸,所以通过节点平衡求各杆内力时,把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。 4、小变形与线弹性范围 3、各向同性假设: 认为在物体内各个不同方向的力学性能相同 (沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等) 认为构件的变形极其微小, 比构件本身尺寸要小得多。 目录 传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构 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 四川彩虹桥坍塌 目录 美国纽约马尔克大桥坍塌 比萨斜塔 目录 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。 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) 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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 — 随外力解除而消失 { 目录 稳定性: 在载荷作用下,构件保持原有平衡状态的能力。 强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力的三个方面,材料力学就是研究构件承载能力的一门科学。 目录 研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。因此在进行理论分析的基础上,实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。 目录 材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,为设计既经济又安全的构件,提供必要的理论基础和计算方法。 材料力学的任务 若:构件横截面尺寸不足或形状 不合理,或材料选用不当 _ 不满足上述要求, 不能保证安全工作. 若:不恰当地加大横截面尺寸或 选用优质材料 _ 增加成本,造成浪费 均不可取 } 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 构件的分类:杆件、板壳*、块体* 材料力学主要研究杆件 等截面直杆 ——等直杆 材料力学的研究对象 直杆—— 轴线为直线的杆 曲杆—— 轴线为曲线的杆 { 等截面杆 ——横截面的大小 形状不变的杆 变截面杆 ——横截面的大小 或形状变化的杆 { 目录 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 $