—————————————————工程力学———————————————— 113第五章 材料的力学性能 §5
1 概述 前一章讨论变形体静力学时,研究、分析与解决问题主要是利用了力的平衡条件、变形的几何协调条件和力与变形间的物理关系
物体系统处于平衡状态,则系统中任一物体均应处于平衡状态,物体中的任一部分亦应处于平衡状态
力的平衡问题,与作用在所选取研究对象上的力系有关;在弹性小变形条件下,变形对于力系中各力作用位置的影响可以不计,故力的平衡与材料无关;用第二章所讨论的平衡方程描述
变形的几何协调条件,是在材料均匀连续的假设及结构不发生破坏的前题下,结构或构件变形后所应当满足的几何关系,主要是几何分析,也不涉及材料的性能
因此,研究变形体静力学问题,主要是要研究力与变形间的物理关系
力与变形间的物理关系显然是与材料有关的
不同的材料,在不同的载荷、环境作用下,表现出不同的力学性能(或称材料的力学行为)
前一章中,我们以最简单的线性弹性应力-应变关系—虎克定律,来描述力与变形间的物理关系,讨论了变形体力学问题的基本分析方法
这一章将对材料的力学性能进行进一步的研究
材料的力学性能,对于工程结构和构件的设计十分重要
例如,所设计的构件必须足够“强”,而不至于在可能出现的载荷下发生破坏;还必须保持构件足够“刚硬 ”,不至于因变形过 大 而影响其 正 常 工作
因此需 要了解材料在力的作用下变形的情 况 ,了解什 么 条件下会 发生破坏
由 力与变形直 至破坏的行为研究中确 定若 干 指 标 来控 制 设计,以保证 结构和构件的安 全 和正 常 工作
材料的力学性能是由 试 验 确 定的
试 验 条件(温 度 、湿 度 、环境)、试 件几何(形状和尺 寸 )、试 验 装 置(试 验 机 、夹 具 、测 量 装 置等 )、加 载方式 (拉 、压 、扭 转 、弯 曲 ;加 载