⎯ 1 ⎯ 弹塑性力学 引言 一、固体力学在工程中的作用 工程中的各种机械都是用固体材料制造而成的、各种结构物也都是用固体材料建造的。为了使机械结构正常使用、实现其设计的功能，首先要保证它们在工作载荷与环境作用下不发生材料的破坏或影响使用的过大的变形，即保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。在设计阶段，要根据要求实现的功能，对于设计的机械结构的形式按强度要求确定其各部分的形状和尺寸，以及所需选择的材料。要完成这样的任务，首先要解决如下基本问题：在给定形状尺寸与材料的机械结构在设计规定载荷与环境（如温度）作用下所产生的变形与应力。对于柔性结构，如细长梁、薄板、薄壳，以及它们的组合结构，还要分析其是否会丧失稳定性。这些都是固体力学的基本问题。如果机械结构所受载荷或环境的作用是随时间变化的，那么，它们的振动特性也对其性能有重要的影响。在设计时往往要对其进行模态分析，求出影响最大的各个低阶固有频率与相应的振型，以确保不会与主要的激振载荷产生共振，导致过大的交变应力与变形，影响强度和舒适性。有些情况下还要考虑它们在瞬态或冲击载荷作用下的瞬态响应。这些也是固体力学的基本问题。此外、许多机械零件和结构元件在制造工程中，采用各种成型工艺，材料要产生很大的塑性变形。如何保证加工质量，提高形状准确性、减少残余应力、避免产生裂纹、皱曲等缺陷？如何设计加工用的各种模具，加工的压力，以及整个工艺流程，这里也都有固体力学问题。 正因为工程中提出了各种各样的固体力学问题，有时还有流体力学问题，在19 世纪产生了弹性力学和流体力学，才导致力学逐渐从物理学中独立出来。工程技术发展的要求是工程力学，包括固体力学、流体力学等发展的最重要的推动力。而工程力学的发展则大大推动了许多工程技术的飞速发展。因此，力学是许多工程部门设计研究人员的基本素质之一。 二、力学发展概况 力学曾经是物理学的一个部分，最初也是物理学中最重要的组成部分。力学知识最早起源于人们对自然现象的观察和在生产劳动中积累的经验。早在公元前两百多年，古希腊的阿基米德初步奠定了静力学的基础。16 世纪伽里略最早阐明了自由落体运动的规律，17 世纪 I. 牛顿提出物体运动三定律，他们奠定了动力学的基础。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。此后力学的进第一讲：引言及笛卡尔张量简介（I） ⎯ 2 ⎯ 展从研究单个自由质点转向受约束的质点和质点系，18...
