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1、构造力学第六版李廉锟 构造力学教学课件 构造力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程构造受力和传力的规律，以及如何进展构造优化的学科，那么你对构造力学理解多少呢?以下是由WTT整理关于什么是构造力学的内容，!构造力学的简介构造力学是一门古老的学科，又是一门迅速开展的学科。新型工程材料和新型工程构造的大量出现，向构造力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的开展，又为构造力学提供了有力的计算工具。另一方面，构造力学对数学及其他学科的开展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和开展就和构造力学的研究有亲密关系。在固体力学领域中，材料力学给构造力学提供了必要的根本知识，弹性力学和塑性力学是构
2、造力学的理论根底。另外，构造力学与流体力学相结合形成边缘学科构造流体弹性力学。评定构造的优劣，从力学角度看，主要是构造的强度和刚度。工程构造设计既要保证构造有足够的强度，又要保证它有足够的刚度。强度不够，构造容易破坏;刚度不够，构造容易皱损，或出现较大的振动，或产生较大的变形。皱损可以导致构造的变形破坏，振动可以缩短构造的使用寿命，皱损、振动、变形都会影响构造的使用性能，例如，降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。观察自然界中的天然构造，如植物的根、茎和叶，动物的骨骼，蛋类的外壳，可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关，而且和它们的造型有亲密的关系。很多工程构造是受到天然构造的启发而创制出
3、来的。人们在构造力学研究的根底上，不断创造出新的构造造型。加劲构造(见加劲板壳)、夹层构造(见夹层板壳)等都是强度和刚度比拟高的构造。构造设计不仅要考虑构造的强度和刚度，还要做到用料省、重量轻。减轻重量对某些工程尤为重要，如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。构造力学的体系一般对构造力学可根据其研究性质和对象的不同分为构造静力学、构造动力学、构造稳定理论、构造断裂、疲劳理论和杆系构造理论、薄壁构造理论和整体构造理论等。构造静力学构造静力学是构造力学中首先开展起来的分支，它主要研究工程构造在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态，以及构造优化问题。静载荷是指不随时间变化的外加载
4、荷，变化较慢的载荷，也可近似地看作静载荷。构造静力学是构造力学其他分支学科的根底。构造动力学构造动力学是研究工程构造在动载荷作用下的响应和性能的分支学科。动载荷是指随时间而改变的载荷。在动载荷作用下，构造内部的应力、应变及位移也必然是时间的函数。由于涉及时间因素，构造动力学的研究内容一般比构造静力学复杂的多。(见构造动力学)构造稳定理论构造稳定理论是研究工程构造稳定性的分支。现代工程中大量使用细长型和薄型构造，如细杆、薄板和薄壳。它们受压时，会在内部应力小于屈从极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈)，即构造产生过大的变形，从而降低以致完全丧失承载才能。大变形还会影响构造设计的其他要求，例如影响飞行
5、器的空气动力学性能。构造稳定理论中最重要的内容是确定构造的失稳临界载荷。(见板壳稳定性)构造断裂和疲劳理论构造断裂和疲劳理论是研究因工程构造内部不可防止地存在裂纹，裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏，也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。我们对断裂和疲劳的研究历史还不长，还不完善，但断裂和疲劳理论开展很快。在构造力学对于各种工程构造的理论和实验研究中，针对研究对象还形成了一些研究领域，这方面主要有杆系构造理论、薄壁构造理论和整体构造理论三大类。整体构造是用整体原材料，经机械铣切或经化学腐蚀加工而成的构造，它对某些边界条件问题特别适用，常用作变厚度构造。随着科学技术的不断进
6、展，又涌现出许多新型构造，比方20世纪中期出现的夹层构造和复合材料构造构造力学的研究方法构造力学的研究方法主要有工程构造的使用分析p 、实验研究、理论分析p 和计算三种。在构造设计和研究中，这三方面往往是交替进展并且是相辅相成的进展的。使用分析p 在构造的使用过程中，对构造中出现的情况进展分析p 比拟和总结，这是易行而又可靠的一种研究手段。使用分析p 对构造的评价和改良起着重要作用。新设计的构造也需要通过使用来检验性能。实验研究能为鉴定构造提供重要根据，这也是检验和开展构造力学理论和计算方法的主要手段。实验研究分为三类：模型实验：将真实构造或者它的一局部简化为模型，然后按照设计要求或研究要求进
7、展加力实验;真实构造部件实验：它有两个任务，一是验证模型实验中所用简化模型的可靠性，二是验证理论设计计算的准确性;真实构造实验：例如，飞机地面破坏实验、飞行实验和汽车的开车实验等。(见构造静力实验)构造的力学实验通常要消耗较多的人力、物力和财力，因此只能有限度地进展，特别是在构造设计的初期阶段，一般多依靠对构造部件进展理论分析p 和计算。理论计算主要有两方面内容：计算方法计算模型确定后，就要进展构造和构造部件的根本设计计算，即运用各种力学方法，求出构造内部的受力和变形状态以及构造的破坏极限载荷，用以检验真实构造是否满足工程设计的要求。最根本的构造计算方法是位移法和力法。位移法适于编制通用程序，在大型电子计算机出现后开展较快;力法可以直接求出内力，且误差较小，也在开展中。第 5 页 共 5 页