第1章 绪论
本章概要
作为高等工科学校的一门基础课程,工程力学研究自然界以及各种工程中机械运动*普遍、*基本的规律,以指导人们认识自然界、科学地从事工程技术工作。它涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要经典内容。工程力学课程不仅与力学密切相关,而又紧密联系于广泛的工程实际。
1.1 工程力学的研究对象和任务
在国民经济的各个领域,如工农业生产及国防装备当中,广泛地使用着各种机械与工程结构,组成这些机械和工程结构的基本���元称为构件,如转轴、杆件、钢绳等。在实际工作中,各构件都会受到力的作用,这些力称为荷载。例如,房屋建筑中的梁承受楼板传给它的重量;火车轮轴承受由车厢与车轮传来的外力。
在外力作用下,构件的尺寸与形状发生改变。构件尺寸与形状的变化称为变形。构件的变形分为两类:一类为外力解除后可消失的变形,称为弹性变形;另一类为外力解除后不能消失的变形,称为塑性变形或残余变形。
实践表明:作用力愈大,构件的变形愈大,而当作用力过大时,构件则将发生断裂或显著塑性变形。显然,构件工作时发生意外断裂或显著塑性变形是不容许的。另外,有些细长构件在轴向压力作用下,将发生不能保持其原有平衡形式的现象,从直线形状突然变弯,这种现象称为失稳。构件工作时产生失稳一般也是不容许的。例如,桥梁结构的受压杆件失稳,将可能导致桥梁结构的整体或局部坍塌和破坏。
工程力学就是以构件为研究对象,运用力学的一般规律分析和求解构件受力的情况及平衡问题,建立构件**工作的力学条件的一门学科。同时,为了使设计符合经济原则,又要求少用材料或用廉价材料。工程力学的任务就是合理地解决这一矛盾,为实现既**又经济的设计提供理论依据和计算方法。
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