力學分析固體在外部載荷作用下的行為。固體力學被稱為固體機械學。固體力學是研究材料、結構及其在載荷作用下變形的科學分支。在內力或外力作用下截面積的變化被稱為固體力學。在固體力學中，物體的抗斷裂性、物體的彈性或在外部載荷作用下可能產生的應力只是物體的部分屬性。

一、什么是固體力學?

固體力學是物理科學的一個分支，研究力、位移和加速度對固體運動的影響。在固體力學中，水平和垂直方向上的力是等效的，從而了解材料的定向變形或應力。

材料的損傷分析是通過比較內部應力和材料強度來進行的。如果應力不超過材料的抗拉強度(材料是脆性的，沒有屈服強度)，則認為材料未損壞。這條規則也有例外，幾乎適用于固體力學中的所有材料。

二、固體力學公式

固體力學中的重要公式可應用于不同加載條件下的變形，剪應力、扭轉應力和力矩應力方程，以及塑性狀態下的不同支撐類型。下面是其中的一些。

應變 ( δ ) = PL/AE

其中，P 是梁上的荷載，L 是梁的長度，A 是橫截面積，E 是彈性模量。

彎矩方程 M/I= F/Y= E/R

扭矩方程 T/r= τ/J= G.θ/L

其中 M = 梁彎矩，F = 剪力，T = 扭力等。

三、固體力學基本原理

整個課程的原理是課程中分析問題的解決方案的一部分。他們應展示對三個原則的理解和應用。

a.相容性：位移 相容性：位移。對特定系統中結構元素的幾何和/或變形的限制由可能變形的性質決定。兩個剛性物體無法容納在同一空間，因為元素之間必須發生相對變化。

b.自由質量方案：當元素與本體(也稱為橫截面)或周圍環境(也稱為邊界條件)分離或隔離時，必須具有足夠的反作用力和/或內力。

c.應力和應變的概念：應力和應變與位置關系有關。胡克定律確定了結構內部材料特性與結構幾何形狀之間的關系。

四、固體力學分析

固體力學可以利用材料的應力應變關系進行分析。應力的概念旨在定義重要的材料特性，如彈性、延展性、韌性、硬度和強度。當外力作用于材料體時，會影響材料的截面或幾何特性。

在固體力學中，外力的成因可能因條件服務、工作環境、與其他材料/元素的接觸、受壓流體、重力或慣性力而異。這些外部作用力或施加的內力產生了應力的概念，因為指向材料顆粒的方向相等且相反的外部作用力會造成物體力學中的應力。

在這種情況下，材料樣品受到的載荷 p 為拉力。考慮一根橫截面為 "A "的矩形棒，在拉力 P 的作用下，棒體在兩處斷裂。如下圖所示，橫截面斷裂成橫截面 XX 的兩部分。

單位面積 A 所受的拉力 P 取為

σ = P/A

這里我們考慮的是作用在相應橫截面積上的總力。取一個具有微分面積邊界的任意面積，我們將其視為-.

σ = δP/δA

其中 δ 是部分荷載或橫截面積。為了將總載荷加載的整個區域包括在內，我們將邊界取為橫截面的 0 至 A 邊界。應力單位為 MPa = 106 Pa、GPa = 109 Pa 和 KPa = 103 Pa。

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