06.泊松比

材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。一、基本概念【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。【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） 弹性变形 — 随外力解除而消失。 塑性变形(残余变形)— 外力解除后不能消失。 刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力。【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） 内力非常重要，同时也无处不在。内力与构件的强度、刚度、稳定性有密切关系，所以研究构件的内力非常重要。 强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。【4】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。 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。 二、基本假设 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： 【1】连续性假设——组成固体的物质内毫无空隙地充满了固体的体积。灰口铸铁的显微组【2】均匀性假设——在固体内任何部分力学性能完全一样。优质钢材的显微组织【3】各向同性假设——材料沿各个不同方向力学性能均相同。 在材料力学中，将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的线性弹性物体，但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料，所以需要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。材料在机构中会受到拉伸或压缩、弯曲、剪切、扭转及其组合等变形。根据胡克定律(Hooke's law)，在弹性限度内，材料的应力与应变成线性关系。【4】小变形与弹性范围——认为在物体内各个不同方向的力学性能相同。小变形三、外力和内力 外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力） 内力：外力作用引起构件内部的附加相互作用力。为了表示内力在一点的强度，引入内力集度，即应力的概念； 四、变形与应变 位移：物体有方向的变化，各点空间位置发生了改变。M→M' 挠度：在受力或非均匀温度变化时，杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移称为挠度。 变形：物体内任意两点的相对位置发生变化。 应变：应变指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。应变有正应变（线应变），切应变（角应变）及体应变。 正应变： 切应变： 来源：CAE碰撞仿真指导