1.变形固体

在静力学中，我们把研究的对象都看作是刚体，假设物体在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变，即物体的大小和形状都不发生变化。实际上，在自然界中刚体是不存在的，它是一个理想的力学模型。如钢、木材、混凝土、陶瓷等，它们在外力作用下都会或多或少地产生变形（物体尺寸和形状的改变），有些材料的变形可直接观察到，有些材料的变形虽然看不出来但是可通过仪器测出。这些由固体材料制作而成的物体统称为 变形固 体 。材料力学研究的就是这些工程上所用的变形固体在外力作用下的变形和破坏规律及其承载能力计算。

2.变形固体的基本假设

当要研究杆件在外力作用下的变形和破坏规律时，不能再把它视为刚体，而应当视为变形固体。变形固体是多种多样的，其组成和性质也各不相同，为了便于进行力学研究和计算，常略去次要性质，保留主要性质，对变形固体材料做了如下几条基本假设：

（1） 连续性假设 假设变形固体在其整个体积内连续不断地充满了物质，无任何空隙，其结构是密实的。实际上，变形固体是由很多微粒或晶体组成的，而微粒或晶体之间是存在空隙的，由于这些空隙与构件尺寸相比是极其微小的，在研究构件受力和变形时都可以忽略不计。因而认为固体的结构是密实的。

（2） 均匀性假设 假设材料各个部分的力学性能完全相同，即认为从变形固体内任意一点处取出的体积单元，其力学性能都能够代表整个物体的力学性能。

实际上，组成变形固体材料的各微粒或晶体彼此的性质并不完全相同，但是大多数材料在力学性质上的差异是极其微小的，在研究构件受力和变形时都可以忽略不计。因而认为变形固体的力学性能是均匀的。

（3） 各向同性假设 假设固体材料沿各个方向的力学性能都是完全相同的。

实际上，组成固体的各个微粒或晶体在不同方向上有着不同的性质。但由于构件所包含的微粒或晶体数量极多，且排列也没有规律，所以变形固体的性质就是这些微粒或晶体性质的平均值。这样，就可以把构件看成是各向同性的。建筑工程中使用的材料，如钢材、混凝土等，都可以认为是各向同性的材料。根据这个假设，当得到材料在任何一个方向的力学性能后，就可将其结果用于其他方向。

在工程实际中，也有一些材料，如木材、合成纤维材料等，其各方向的力学性能是不同的，而且差异很大，我们把这一类材料称为各向异性材料。对于各向异性材料制成的构件，在设计时必须考虑材料在各个不同方向的不同力学性能。

（4） 小变形假设 假设变形固体在承受荷载作用时，其变形远远小于其自身尺寸。

在研究构件的平衡和运动以及内部受力和变形等问题时，如果需要使用其外形尺寸，就可以忽略变形量的影响，按构件的原始尺寸和形状进行计算。

实践结果表明，在工程计算所要求的精确度范围内，采用以上假设大大地方便了理论的研究和计算方法的推导。