材料力学总复习重点第五版刘鸿文课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,1,章 绪论,一、研究对象：,构件：,杆、板壳和体杆件：,一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸二、杆件安全工作的条件,1.,具有足够的强度,2.,具有足够的刚度,3.,具有足够的稳定性,1.1,材料力学的任务,1.2,可变形固体的基本假设,1.,连续性假设,2.,均匀性假设,3.,各向同性假设,1.3,外力、内力与截面法,外力：,作用于构件上的力，包括主动载荷与约束载荷内力：,构件内部相连两部分之间的作用力截面法：,是求内力的基本方法可由“,截、取、代、平,”四个字概括1.4,应力、应变和胡克定律,应力：,截面内某点的内力集度（矢量）正应力,；,切应力,单位,Pa,应变：,线应变,微线段在变形后的长度改变量和原长度之比，用,表示切应变,微线段在变形后所夹直角的改变量，用,表示胡克定律,拉伸胡克定律：,=,E,剪切胡克定律：,=,G,切应力互等定理：,=,例：,试计算图示单元体的切应变,1.5,杆件变形的基本形式,杆件变形的四种基本形式：,1.,轴向拉压,2.,剪切与挤压,3.,扭转,4.,弯曲,轴向拉、压,剪切,扭转,弯曲,受力特点,变形特点,沿轴向,伸长或缩短,剪切面发生,相对错动,任意两横截面发生,绕轴线的相对转动,杆件的,轴线由直线变为曲线,，任意两,横截面绕中性轴发生相对转动,应力计算,内 力,F,N,轴力,F,S,剪力,T,扭矩,M,弯矩,F,S,剪力,应力分布,强度计算,2.2,轴向拉伸或压缩时的应力,1,、杆横截面上的内力,轴力,1,）求轴力。

2,）轴力的正与负是如何规定的？,拉为正，压为负3,）如何画轴力图？,第,2,章 轴向拉伸与压缩,2,拉压杆横截面上的应力,1,）截面上应力的分布规律？,2,）横截面上应力的计算公式？,F,1.,低碳钢拉伸试验的,曲线,2.3,材料,拉伸,的力学性质,2.4,材料,压缩,的力学性质,1,）加载过程，,、,的关系？,2,）卸载过程，,、,的关系？,3,）名义屈服极限,0.2,(1),伸长率（延伸率）,(2),截面收缩率,2.,两个塑性指标,（,L,1,-L)/L100%,（,A-A,1,)/A100%,3.,区分塑性材料与脆性材料的标准？,4.,铸铁,压缩,时的力学性质,拉伸,压缩,b,b,铸铁是拉、压力学行为不同的材料适宜受压缩工作情况轴向拉伸或压缩的强度计算,一、失效、许用应力,1.,与失效相对应的应力，称为,极限应力,u,2.,如何界定塑性材料和脆性材料的失效？,二、强度条件：,1.,强度校核,2.,选择截面尺寸,3.,确定承载能力,1.,轴向线应变,:,4.,胡克定律,:,轴向拉伸或压缩的变形,2.,横向线应变：,3.,纵向线应变和横向线应变的关系：,F,F,F,F,1.,剪切面；挤压面,2.,剪切力,F,s,；挤压力,F,bs,3.,剪切面积,A,s,；挤压面积,A,bs,F,S,F,bs,剪切和挤压的实用计算过程需要确定的：,4.,利用公式求应力。

2.10,连接件的实用计算,1.,静矩和形心的关系；,2.,记忆矩形截面和圆形截面对形心主轴的惯性矩、,圆形截面对其圆心的极惯性矩；,3.,“,惯性矩,平行轴公式,”,附录 截面图形的几何性质,1.,扭矩：,扭转变形的内力为横截面相互作用的,内力偶矩,，用,T,表示正负如何规定？如何求扭矩？,3.2,扭矩与扭矩图,第,3,章 扭转,2.,画扭矩图,扭矩图：表示扭矩沿轴线变化情况的图线,如何画扭矩图？,3.1,扭转：,外力偶,作用在垂直于杆轴的平面，变形特征为各横截面绕轴线作相对转动的变形若已知电机轴的传递功率,P,（,kW,）和转速,n,（,r/min,），则轴所受的,外力偶矩,Me=,？,1.,任意一点的剪应力计算公式,2.,剪应力的分布规律,T,3.3,圆轴扭转时的应力与变形,3.,相对扭转角：,（,rad,）,1.,圆轴的强度条件表达式？,2.,圆轴的刚度条件表达式？,3.4,圆轴扭转时的强度与刚度条件,第,4,章 弯曲内力,4.1,弯曲,以轴线变弯为主要变形特征的变形形式称为,弯曲,，以弯曲为主要变形的杆件称为梁4.2,梁的计算简图与分类,（,1,）在分析梁的内力与变形时，通常以梁的轴线代替梁。

2,）梁承受的载荷通常有哪些？,（,3,）梁的支座通常可以简化为哪三种形式？,（,4,）支座反力可以由静力平衡方程求解的梁称为静定梁，静定梁的基本形式哪三类？,（,5,）静不定梁的定义？,4.3,梁的剪力、弯矩及其正负号规定,对所截取部分上任一点的,力矩顺时针为正，逆时针为负弯矩正负号规定：,F,s,F,s,M,M,M,M,正,负,正,负,使梁下凹为正，向上凸为负剪力正负号规定：,1,1,取左段为研究对象：,取右段为研究对象：,4.3,梁的剪力、弯矩及其正负号规定,重点和难点：,1.,会列弯矩方程、剪力方程,2.,画梁的弯矩图、剪力图,法,1,：列方程画图,法,2,：利用,梁的载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系,4.4,梁的剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图,梁内各横截面上的剪力,Fs,和弯矩,M,沿梁轴线变化的函数关系，习惯上称为剪力方程和弯矩方程载荷,F,水平直线,+,-,or,or,上斜直线,上凸,抛物线,下凸,抛物线,下斜直线,F,(,剪力图,无突变,),F,处有尖角,斜直线,剪力图,弯矩图,内力,Fs,、,M,的变化规律,归纳如下：,第,5,章 弯曲应力,5.1,梁在平面弯曲时横截面上的正应力,1.,弯曲正应力计算公式：,2.,弯曲正应力的分布规律：,M,z,M,y,5.2,梁在平面弯曲时横截面上的切应力,（,1,）矩形截面梁的弯曲切应力,（,2,）工字形截面梁的弯曲切应力,梁的强度校核,(1).,弯曲正应力强度校核：,对于塑性材料：,对于脆性材料：,(2).,弯曲切应力强度条件,梁的强度校核,对于截面高而跨度小的梁、薄壁截面梁、承受剪力较大和抗剪切强度较差的梁，应进行切应力强度校核。

弯曲切应力强度条件为,:,第,6,章 弯曲变形,6.1,挠曲轴、挠度和转角,（,1,）挠曲轴：直梁承载后，其轴线变形为连续光滑的曲线2,）挠度：,横截面形心沿垂直于轴线方向的线位移，用,w,表示与坐标同向为正，反之为负,.,（,3,）转角：,横截面绕其中性轴转动的角度，用,表示横截面,顺时针转动，,为,负,，,反之,为,正,.,6.2,挠曲轴近似微分方程,6.3,积分法求位移,由挠曲线的近似微分方程,积分一次：,（转角方程）,积分二次：,（挠度方程）,式中,C,、,D,为积分常数，由梁的,边界和连续条件,确定2024/11/22,School of Mechatronics,UESTC,31,练习：确定图示简支梁的边界条件与连续条件,W,C,AC,=W,C,CB,6.4,计算梁与刚架位移的叠加法（,非考试重点,）,（,1,）载荷叠加法：,弹性与小变形条件下，结构作用多个载荷时，任意横截面的总位移，等于各载荷单独作用时在该截面引起的位移的代数和或矢量和2,）逐段变形效应叠加法：,静定梁杆系或刚架任一横截面的总位移，等于各梁段单独变形（其余梁段刚化）在该截面引起的位移的代数和或矢量和6.5,简单静不定问题（,非考试重点,）,静不定结构分析步骤：,a,判断静不定度；,b,构造受力与原静不定结构相同的静定相当系统；,c,计算相当系统在多余约束处的位移，并根据变形协调条件建立补充方程。

d,由补充方程与平衡方程确定多余力与其它的约束反力e,原结构的内力、应力与位移可以通过相当系统计算7.1,应力状态和单元体的概念,第,7,章 应力应变状态分析,（,1,）应力状态：过构件内部一点不同方位的微截面上总的应力状态2,）单元体：又称微体它是围绕所研究点截取的三个方向均为无穷小的立方体其被用于研究一点处的应力应变状态7.2,平面应力状态分析,解析法,图解法,xy,x,y,解析法,求斜截面上的应力,b,(,s,y,t,y,),O,c,a,(,s,x,t,x,),B,A,x,C,R,1,、绘制应力圆的方法,图解法,求斜截面上的应力,2,、根据,三个对应关系,求出方位角为,的,斜截面上的应力7.3,极值应力与主应力,（,1,）平面应力状态的极值应力,最大与最小应力所在截面方位角,:,最大与最小正应力分别为,:,最大与最小切应力分别为,:,（,2,）主应力、主平面及主单元体的概念,主平面？,主应力？,主单元体？,平面应力状态两对极值应力面与另一对零应力平面两两互垂，构成主单元体主单元体三个主应力按代数值大小排列：,1,2,3,3,）三向应力状态分析,三向应力圆,与三个主平面都不平行的任意斜截面的应力坐标点，落在三向应力圆的阴影区内。

三向应力状态的最大与最小应力：,1.,常用几种强度理论的名称？,2.,每种强度理论的强度条件表达式为？,3.,每种强度理论的适用范围？,第,8,章 复杂应力状态的强度问题,8.1,强度理论,圆轴弯扭组合,变形应力状态分析,围绕,a,点取单元体,针对圆轴,8.2,强度理论应用,组合变形,若存在两个平面弯曲，则公式中的,M,为合成之后的总弯矩，切记！,2024/11/22,若材料为塑性，且构件处于弯拉扭组合变形，则,8.2,强度理论应用,组合变形,1.,细长压杆临界力的欧拉公式,:,长度因数,L:,相当长度,第,9,章 压杆稳定,2.,细长压杆临界应力的欧拉公式,（柔度或长细比）,3.,欧拉公式的适用范围？,答疑方式：,1,、线下答疑,地点：主楼,C1-502,室,时间：,9:30-18:00,PS,：,12,月,10,日,-12,月,19,日期间不在成都,2,、线上答疑,,：,1483682,（时间不限）,email,：,：,蒋劲茂,祝大家取得好成绩！,。