材料力学论文

材料力学是研究材料在各种外力作用下的应变，应力，强度，刚度和稳定性的极限，并导致各种材料的破坏。材料力学是所有工程专业学生的必修课，它是设计工业设施时必须掌握的知识。学习材料力学通常要求学生首先学习高级数学和理论力学。材料力学，理论力学和结构力学被称为三大力学。现有的大多数材料力学教科书主要选自哈尔滨工业大学和浙江大学版。

在使用材料进行建筑和工业生产的过程中，有必要研究材料的实际承载力和内部变化，从而孕育出材料力学。可以使用材料力学知识来分析材料的强度，刚度和稳定性。机械设计中还使用了材料力学，可以在相同强度下减少材料消耗并优化结构设计，从而降低成本和重量。

在材料力学中，研究对象被视为均匀，连续且各向同性的线性弹性对象。然而，在实践研究中不可能满足这些条件的材料，因此需要各种理论和实践方法来进行材料的实验比较。

它由两部分组成：第一部分是材料力学性能的研究，这也是计算固体力学其他分支的必不可少的基础。另一部分是钢筋的力学分析。根据应力和变形，可将构件分为拉力杆，压缩杆（请参见圆柱和拱形），受弯的梁（有时应考虑剪切）和受扭的轴。杆中的内力包括轴向力，剪切力，弯矩和扭矩。杆的变形可分为伸长，缩短，挠曲和扭转。在处理特定的钢筋问题时，根据材料特性和变形条件的不同，可以将问

题分为三类：

（1）线弹性。在杆的变形小且材料服从胡克定律的前提下，为杆列出的所有方程都是线性方程，相应的问题称为线性问题。对于此类问题，可以使用叠加原理，即，为了求出在各种外力的共同作用下杆的变形（或内力），在载荷作用下杆的变形（或内力）。可以首先获得每个外力的独立作用，然后可以叠加这些变形（或内力）以获得最终结果。

②几何非线性问题。如果杆的变形较大，则不能根据原始几何形状来分析力平衡，而应该根据变形的几何形状来分析力平衡。这样，力和变形之间将存在非线性关系，这称为几何非线性问题。

③物理非线性。在这种问题中，变形和内力之间的线性关系（例如应变和应力之间）不满足，即材料不遵守胡克定律。在几何非线性问题和物理非线性问题中，叠加原理失效。为了解决这种问题，我们可以使用卡尔斯基的第一个定理，克罗蒂-恩格斯定理或单位荷载法。

在许多工程结构中，构件经常在复杂载荷或复杂环境的影响下受损。例如，构件会因交变载荷下的疲劳，高温和恒载下的蠕变或高速动载荷的冲击而损坏。这些损坏是使机械和工程结构失去工作能力的主要原因。因此，材料力学也研究材料的疲劳性能，蠕变性能和冲击性能。

1.研究外力作用下的材料破坏规律；

2.为受力构件的强度，刚度和稳定性计算提供理论依据；

3.解决安全可靠的结构设计与经济合理性之间的矛盾。