第1章 绪论
1.1 材料力学的任务
任何结构物或机械都是由一些零部件组成的,这些零部件统称为构件。
结构物或机械在正常工作的情况下,组成它们的各个构件一般都承受一定的力。例如,房屋中的梁要承受楼板传给它的重力;机器中的螺钉被拧紧后也要受力。这些重力和其他力统称为作用在构件上的载荷。
要想使结构物或机械正常地工作,就必须保证组成它们的每个构件在载荷作用下能**、正常地工作。因此,工程上对所设计的构件,在力学上有一定的要求,这些要求如下。
(1)强度要求
强度是指材料或构件抵抗破坏的能力。强度要求是指构件或零部件在载荷作用下不发生破坏或过量的塑性变形。强度有高低之分:在一定载荷作用下。某种材料的强度高,是指这种材料比较坚固,不易破坏;某种材料的强度低,则是指这种材料不够坚固,较易破坏。例如,钢材与木材相比,钢材的强度高于木材。
任何构件都不允许在正常工作情况下被破坏,这就要求构件必须具有足够的强度。如果构件的强度不足,它在载荷作用下就要被破坏。例如,房屋中的楼板梁,当其强度不足时,在载荷作用下就可能断裂,或产生过量的塑性变形,显然,这是工程上绝不允许的。
(2)刚度要求
任何物体在外力作用下,都要或大或小地产生变形,变形指构件形状和尺寸的改变。在工程中,对一构件来说,只满足强度要求是不够的,如果变形过大,也会影响其正常使用。例如,楼板梁在载荷作用下产生的变形过大时,下面的抹灰层就会开裂、脱落;屋面上的檩条变形过大时,就会引起屋面漏水;机床上的轴变形过大时,将影响机床的加工精度等。因此,在工程中,根据不同的工程用途,对某些构件的变形给予一定的限制,使构件在载荷作用下产生的弹性变形不能超过一定的范围。这就要求构件具有一定的刚度。
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