工程力学 名词解释

工程力学名词解释
1、稳定性（stability）: 是指构件在压缩载荷的作用下，保持平衡形式
不能发生突然转变的能力；
2、约束力（constraint force）: 当物体沿着约束所限制的方向有运动或
运动趋势时，彼此连接在一起的物体之间将产生相互作用力，这种力称为约束力。

3、光滑面约束（constraint of smooth surface）: 构件与约束的接触面
如果说是光滑的，即它们之间的摩擦力可以忽略时，这时的约束称为光滑面约束。

4、加减平衡力系原理：在承受任意力系作用的刚体上，加上任意平衡
力系，或减去任意平衡力系，都不会改变原来力系对刚体的作用效应。

这就是加减力系平衡原理。

5、二力构件：实际结构中，只要构件的两端是铰链连接，两端之间没
有其他外力作用，则这一构件必为二力构件。

6、自锁：主动力作用线位于摩擦角范围内时，不管主动力多大，物体
都保持平衡，这种现象称为自锁。

7、固体力学（solid mechanics）：即研究物体在外力作用下的应力、变
形和能量，统称为应力分析。

8、材料科学中的材料力学行为：即研究材料在外力和温度作用下所表现出
的力学性能和失效行为。

9、工程设计（engineering design）：即设计出杆状构件或零部件的合理形状
和尺寸，以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。

10、微元（element）：如果将弹性体看作由许多微单元体所组成，这些微单
元体简称微元体或微元。

11、弹性体受力与变形特点：弹性体在载荷作用下，将产生连续分布的内力。

弹性体内力应满足：与外力的平衡关系；弹性体自身变形协调关系；力与变形之间的物性关系。

这是弹性静力学与刚体静力学的重要区别。

12、外力突变：所谓外力突变，是指有集中力、集中力偶作用的情形：分布
载荷间断或分布载荷集度发生突变的情形。

13、控制面：在一段杆上，内力按某一种函数规律变化，这一段杆的两个端
截面称为控制面。

据此，下列截面均可为控制面：
1）集中力作用点的两侧截面；
2）集中力偶作用点的两侧截面；
3）均布载荷（集度相同）起点和终点处的截面。

14、应用截面法可以确定杆件任意横截面上的内力分量：
1）用假想截面从所要求的截面处将杆截为两部分；
2）考察其中任意一部分的平衡；
3）由平衡方程求得横截面的内力分量。

15、简支梁：一端为固定铰链支座，另一端为辊轴支座的梁，称为简支梁。

16、外伸梁：由一个固定铰链支座和一个辊轴支座所支承，但是梁的一端向外伸出，这种梁称为外伸梁。

17、泊松比：若在弹性范围内加载，轴向应变与横向应变之间存在下列关系：
为材料的另一弹性常数，称为泊松比。

泊松比为无量纲量。

18、应力-应变曲线：进行拉伸实验，首先需要将被试验的材料按国家标准
制成标准试样；然后将试样安装在试验机上，使试样承受轴向拉伸载荷。

通过缓慢的加载过程，试验机自动记录下试样所受的载荷和变形，得到应力与应变的关
系曲线，称为应力-应变曲线。

19、截面收缩率（写出各个公式和符号代表什么）：
为试样的初始横截面面积；为断口处最小的横截面面积。

20、脆性材料拉伸时的力学性能：对于脆性材料，从开始加载直至试样被
拉断，试样的变形都很小。

而且，大多数脆性材料拉伸的应力—应变曲线上，都没有明显的直线段，几乎没有塑形变形，也不会出现屈服和颈缩现象，因而只有
断裂时的应力值—强度极限。

21、变形协调方程（关系）：求解静不定问题，除了根据静力平衡条件列出
平衡方程外，还必须在多余约束处寻找各机构变形之间的关系，或者构件各部分变形之间的关系，这种变形之间饿关系称为变形协调关系或变形协调条件。

22、移轴定理（parallel-axis theorem）：是指图形对于互相平行轴的惯性矩、
惯性积之间的关系。

即通过已知图形对于一对坐标的惯性矩、惯性积，求图形对另一对坐标的惯性矩与惯性积。

23、转轴定理（rotation-axis theorem）：所谓转轴定理是研究坐标轴绕原点转动时，图形对这些坐标轴的惯性矩和惯性积的变化规律。

24、对称面（symmetric plane）：梁的横截面具有对称轴，所有相同的对称轴组成的平面，称为梁的对称面。

25、主轴平面（plane including principal axes）：梁的横截面没有对称轴，
但是都有通过横截面形心的形心主轴，所有相同的形心主轴组成的平面，称为梁的主轴平面。

由于对称轴也是主轴，所以对称面也是主轴平面；反之则不然。

26、平面弯曲（plane bending）：所有外力（包括力力偶）都作用梁的同一
主轴平面内时，梁的轴线弯曲后将弯曲成平面曲线，这一曲线位于外力作用平面内。

这种弯曲称为平面弯曲。

27、横向弯曲（transverse bending）：梁在垂直梁轴线的横向力作用下，其
横截面上将同时产生剪力和弯矩。

这时，梁的横截面上不仅有正应力，还有剪应力。

这种弯曲称为横向弯曲，简称横弯曲。

28、中性层（neutral surface）：如果用容易变形的材料，例如橡胶、海绵，
制成梁的模型，然后让梁的模型产生纯弯曲，可以看到梁弯曲后，一些层发生伸长变形，另一些则发生缩短变形，在伸长层与缩短层的交界处那一层，称为梁的中性层或中性面。

29、中性轴（neutral axis）：中性层与梁的横截面的交线，称为截面的中性
轴。

30、平面假定（plane assumption）：如果用相邻的两个横截面从梁上截取长度为dx的一微段，假定梁发生弯曲变形后，微段的两个横截面仍然保持平面，但是绕各自的中性轴转过一角度。

这一假定称为平面假定。

31、曲率半径：曲率就是曲线偏离直线的程度，而曲率的倒数就是曲率半径。

32、弯矩截面系数（模量）：
33、弹性曲线（elastic curve）或挠度曲线（deflection curve）：梁在弯矩作
用下发生弯曲变形。

如果在弹性范围内加载，梁的轴线在梁弯曲后变成一连续光滑曲线。

这一连续光滑曲线称为弹性曲线，或挠度曲线，简称弹性线或挠度线。

34、变形协调方程（compatibility equation）：求解静不定梁，除了平衡方程
外，还需要根据多余约束对位移或变形的限制，建立各部分位移或变形之间的几何关系，即建立几何方程，称为变形协调方程。

35、剪应力互等定理（theorem of conjugate shearing stress）：如果在微元
的一对面上存在剪应力，另一对与剪应力作用线互相垂直的面上必然垂直大小相等、方向或相对（两剪应力的箭头相对）或相背（两剪应力的箭尾相对），以使微元保持平衡。

微元上剪应力的这种相互关系称为剪应力互等定理或剪应力成对定理。

36、剪切胡克定律（Hooke law in shearing）：若在弹性范围内加载，即剪
应力小于某一极限值时，对于大多数各向同性材料，剪应力与剪应变之间存在线性关系
，此即为剪切胡克定律，式中G为比例常数，称为剪切弹性模量或切变模量（shearing modulus）。

37、应力的点的概念：
横截面上正应力分析的结果表明：同一面上不同点的应力各不相同，此即应力的点的概念。

（图也要画）
38、应力的面的概念：
微元平衡分析结果表明：即使同一点不同方向面上的应力也是各不相同的，此即应力的面的概念。

（图也要画）
39、应力状态（stress state at a point）：围绕一点作一微小单元体，即微
元，一般情形下，微元的不同方位面上的应力，是不相同的。

过一点的所有方位面上的应力集合，称为该点的应力状态。

40、面内最大剪应力：
上述剪应力极值仅对垂直于x y坐标面的方向而言，因而称为面内最大剪应
力与面内最小剪应力。

二者不一定是过一点的所有方向面中剪应力的最大值和最小值。

41、主平面（Principal Plane）：剪应力为0（），它的方向面就称为主平面。

42、主应力（Principal Stresses）：主平面上的正应力称为主应力。

43、最大拉应力准则：无论材料处于什么应力状态，只要发生脆性断裂，
都是由于微元内的最大拉应力达到了一个共同的极限值。

44、最大切应力准则：无论材料处于什么应力状态，只要发生屈服，都是
由于微元内的最大切应力达到了某一共同的极限值。

45、形状改变比能准则（畸变能密度准则）：无论材料处于什么应力状态，
只要发生屈服，都是由于微元的形状改变比能达到了一个共同的极限值。