工程力学(静力学与材料力学)-4-材料力学的基本概念

时间：2026-01-18

工程力学课件

工程力学(静力学与材料力学)

第二篇材料力学

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第二篇材料力学

第4章材料力学的基本概念

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第4章材料力学的基本概念

材料力学主要研究变形体受力后发生的变形；研究由于变形而产生的附加内力；研究由此而产生的失效以及控制失效的准则。在此基础上导出工程构件静力学设计的基本方法。材料力学与理论力学在分析方法上不完全相同。材料力学的分析方法是在实验基础上，对于问题做一些科学的假定，将复杂的问题加以简化，从而得到便于工程应用的理论成果与数学公式。本章介绍材料力学的基础知识、研究方法以及材料力学对于工程设计的重要意义。

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第4章材料力学的基本概念

“材料力学”的研究内容杆件的受力与变形形式工程构件静力学设计的主要内容关于材料的基本假定弹性体受力与变形特征材料力学的分析方法应力、应变及其相互关系结论与讨论返回总目录

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第4章材料力学的基本概念

“材料力学”的研究内容

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第4章材料力学的基本概念 “材料力学”的研究内容

材料力学(strength of materials)的研究内容分属于两个学科。第一个学科是固体力学(solid mechanics),即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量，统称为应力分析(stress analysis)。但是，材料力学所研究的仅限于杆、轴、梁等物体，其几何特征是纵向尺寸(长度)远大于横向(横截面) 尺寸，这类物体统称为杆或杆件(bars或rods)。大多数工程结构的构件或机器的零部件都可以简化为杆件。

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第4章材料力学的基本概念 “材料力学”的研究内容

材料力学(strength of materials)的研究内容分属于两个学科。第二个学科是材料科学(materials science)中的材料的力学行为(behaviours of materials),即研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能(mechanical properties) 和失效(failure)行为。但是，材料力学所研究的仅限于材料的宏观力学行为，不涉及材料的微观机理。

以上两方面的结合使材料力学成为工程设计 (engineering design)的重要组成部分，即设计出杆状构件或零部件的合理形状和尺寸，以保证它们具有足够的强度 (strength)、刚度(stiffness)和稳定性(stability)。

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第4章材料力学的基本概念 “材料力学”的研究内容

所谓强度是指构件受力后不发生破坏或不产生不可恢复的变形的能力；所谓刚度是指构件受力后不发生超过工程允许的弹性变形的能力；

所谓稳定性是指构件在压缩载荷的作用下，保持平衡形式不发生突然转变的能力(例

如细长直杆在轴向压力作用下，当压力超过一定数值时，在外界扰动下，直杆会突然从直线平衡形式转变为弯曲的平衡形式)。

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第4章材料力学的基本概念 “材料力学”的研究内容

强度是指构件或零部件具有的一种能力：在确定的外力作用下，不发生破裂或过量塑性变形的能力。

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第4章材料力学的基本概念 “材料力学”的研究内容

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