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材料力学是一门研究各种构件的抗力性能的科学,它的主要任务就是从保证所有构件能够正常工作的要求出发,帮助设计者合理地选择构件的适当材料和形状,确定所需要的几何尺寸;判断已有的构件是否能合乎正常地使用,并考虑如何改造它们,使之能够适应新任务的要求。为了使所有构件在各种实际工作的考验中不至于丧失应有的效能,这些构件必须具备下列三项基本条件:
1)具有足够的强度。就是能够安全地承受所担负的载荷,不至于发生断裂或产生严重的永久变形。例如,冲床的曲轴,在工作冲压力作用下不应折断。又如,储气罐或氧气瓶,在规定压力下不应爆破。可见,所谓强度是指构件在载荷作用下抵抗破坏的能力。
2)具有足够的刚度。在载荷作用下,构件的最大变形不超过实际使用中所能容许的数值。某些结构的变形,不能超过正常工作允许的限度。以机床的主轴为例,即使它有足够的强度,若变形过大时,将使轴上的齿轮啮合不良,并引起轴承的不均匀磨损。因而,所谓刚度是指构件在外力作用下抵抗变形的能力。
3)具有足够的稳定性。当受力时能够保持原有的平衡形式,不至于突然偏侧而丧失承载能力。有些细长杆,如内燃机中的挺杆、千斤顶中的螺杆等,在压力作用下,有被压弯的可能。为了保证其正常工作.要求这类杆件始终保持直线形式.亦即要求原有的直线平衡形态保持不变。所以,所谓稳定性是指构件保持其原有平衡状态的能力。
若构件的截面尺寸过小,或截面形状不合理,或材料选用不当,在外力作用下将不能满足上述要求,从而影响机械或工程结构的正常工作。反之,如构件尺寸过大,材料质量太高,虽满足了上述要求,但构件的承载能力难以充分发挥。这样,既浪费了材料.又增加了成本和重量。材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,以最经济的代价,为构件确定合理的形状和尺寸,选择适宜的材料,为构件设计提供必要的理论基础和计算方法。
构件的强度、刚度和稳定性,显然都与材料的力学性能(材料在外力作用下表现出来的变形和破坏等方面的特性)有关。材料的力学性能需要通过实验来测定。材料力学中的一些理论分析方法,大多是在某些假设条件下得到的,是否可靠,还需要通过实验检验其正确性。此外,有些问题尚无理论分析结果,也需借助实验的方法来解决。因此,材料力学是一门理论与实验相结合的学科。

