材料力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)ppt課件

課程總結(jié),一、材料力學(xué)課程的核心問(wèn)題,簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)中桿件的安全性問(wèn)題,二、相關(guān)問(wèn)題,強(qiáng)度,剛度,平衡的穩(wěn)定性,三、基本原理與方法,力系平衡原理變形協(xié)調(diào)原理響應(yīng)疊加原理綜合能量原理簡(jiǎn)化對(duì)稱(chēng)性原理局部圣維南原理動(dòng)荷達(dá)朗伯原理,理想化模型方法簡(jiǎn)化假定方法圖解法等效變換試驗(yàn)方法,（一）強(qiáng)度問(wèn)題,1.靜載荷強(qiáng)度,基本思路,簡(jiǎn)單模型,組合變形,基本程序,外力分析,內(nèi)力分析,應(yīng)力分析,應(yīng)力狀態(tài)分析,強(qiáng)度條件,變形幾何(靜不定),靜荷載強(qiáng)度,基本技能,建立力學(xué)模型,畫(huà)受力圖,掌握基本變形應(yīng)力分布規(guī)律,掌握應(yīng)力狀態(tài)分析,掌握強(qiáng)度條件,畫(huà)內(nèi)力圖,掌握疊加原理和方法,2.動(dòng)荷載強(qiáng)度,3.疲勞,動(dòng)靜法,能量法,（二）變形,解析法（疊加法）,能量法功能原理卡氏定理單位載荷法,（三）穩(wěn)定性,歐拉公式,四、重點(diǎn)內(nèi)容,1.內(nèi)力分析（FS、M圖）,2.基本變形的強(qiáng)度計(jì)算,3.梁的變形（能量法）,4.彎扭組合的強(qiáng)度計(jì)算,5.靜不定梁（剛架）,重要的特例彎矩圖,A,F,A,q,M,M,M,M,常用撓度與轉(zhuǎn)角公式,38483845,2、6得8，28、38,重要的特例應(yīng)力狀態(tài),.,s1t,s3-t,s20,（與1和3成45角）,主應(yīng)力單元體,重要的特例應(yīng)力狀態(tài),記住教材p.212表11-1中第1、2、4圖的公式。,一、關(guān)于強(qiáng)度計(jì)算的幾個(gè)特殊問(wèn)題,強(qiáng)度計(jì)算的基本思路,外力分析,內(nèi)力分析,應(yīng)力分析,應(yīng)力狀態(tài)分析,強(qiáng)度條件,畫(huà)受力圖，判斷問(wèn)題的性質(zhì),畫(huà)內(nèi)力圖，判斷危險(xiǎn)截面位置,應(yīng)力計(jì)算，判斷危險(xiǎn)點(diǎn)位置,選擇適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度理論,分析危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài),1.移動(dòng)載荷問(wèn)題,6-17題已知：F,h/b求：b,h分析：maxmax,兩個(gè)條件,問(wèn)題：F位于何處，取最大值？也就是F位于何處M，F(xiàn)S取最大值？,注意：FSmax，Mmax可能位于不同截面，它們?nèi)O值時(shí)F可能位于不同位置。,Mmax=F/4,FSmax=F,2.反問(wèn)題,正問(wèn)題：已知載荷，結(jié)構(gòu)，求響應(yīng)；外力內(nèi)力應(yīng)力，變形反問(wèn)題：已知響應(yīng)，求載荷。應(yīng)力，變形內(nèi)力外力,已知：撓曲線y=Ax3,EI=常數(shù)求：梁上載荷分析：1.反映外力與內(nèi)力的關(guān)系FS,M與q的微分關(guān)系；,反問(wèn)題,2.反映梁的變形與內(nèi)力的關(guān)系撓曲線近似微分方程。,反問(wèn)題,線性分布（M0）,反問(wèn)題,解:y=Ax3(A0),無(wú)分布載荷,常數(shù)（FS0）,3.公式適用范圍問(wèn)題,每個(gè)公式都有其適用條件，使用公式時(shí)應(yīng)注意這些條件。如r3=13,都是第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力表達(dá)式，適用條件有何區(qū)別？,適用圓截面桿彎扭組合變形Wt=2W,重要的特例相當(dāng)應(yīng)力,鋼質(zhì)圓桿的A,W均已知，下列強(qiáng)度條件正確的是那個(gè)？,五、模擬試卷,一(15分)矩形截面梁受到移動(dòng)載荷作用，P=30kN。材料的許用應(yīng)力=10MPa，=2MPa，h/b=1.5，試確定梁截面尺寸b、h。,二(15分)作圖示梁的剪力圖和彎矩圖（方法不限）。,三(15分)圖示壓桿若在x-z平面失穩(wěn)，兩端可視為鉸支；若在x-y平面失穩(wěn)，兩端可視為固支。已知尺寸l=2m，b=40mm，h=65mm。材料常數(shù)：p=100，p=61.6，a=304MPa,b=1.12MPa,nw=2，試校核壓桿的穩(wěn)定性。,四(15分)圓截面直角折桿受力如圖所示。材料許用應(yīng)力=120MPa，截面直徑d=80mm，試用第三強(qiáng)度理論校核此折桿的強(qiáng)度。,五(10分)梁AB與梁BC由中間鉸相連，二梁的彎曲剛度EI為相同常量，試求中間鉸處的作用力。（注：長(zhǎng)為l的懸臂梁在全梁長(zhǎng)范圍內(nèi)受均布載荷q作用下時(shí)自由端撓度為，在自由端受集中力P作用時(shí)自由端撓度為).,六(14分)重量為P的重物從高度為H處自由下落，沖擊到外伸梁的A端，試求梁的最大動(dòng)應(yīng)力。EI、W為已知量。,七簡(jiǎn)答題(每小題4分，共16分),一(15分)矩形截面梁受到移動(dòng)載荷作用，P=30kN。材料的許用應(yīng)力=10MPa，=2MPa，h/b=1.5，試確定梁截面尺寸b、h。,b,x=2m,Mmax=30kN.m,解：計(jì)算內(nèi)力,x=0,FQmax=30kN,h=1.5b=300mm,校核max,滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。取b=200mm，h=300mm,4分,由正應(yīng)力強(qiáng)度條件,4分,7分,二(15分)作圖示梁的剪力圖和彎矩圖（方法不限）。,a,2a,解：計(jì)算支反力,3分,6分,6分,三.解：計(jì)算X-Z平面內(nèi)的穩(wěn)定性,屬于細(xì)長(zhǎng)桿,用歐拉公式。,6分,三(15分)圖示壓桿若在x-z平面失穩(wěn)，兩端可視為鉸支；若在x-y平面失穩(wěn)，兩端可視為固支。已知尺寸l=2m，b=40mm，h=65mm。材料常數(shù)：p=100，0=61.6，a=304MPa,b=1.12MPa,nw=2，試校核壓桿的穩(wěn)定性。,.,采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,穩(wěn)定性校核,結(jié)論：壓桿的穩(wěn)定性符合要求。,計(jì)算x-y平面內(nèi)的穩(wěn)定性,6分,3分,B,Py=0.5kN,Pz=1kN,2m,四(15分)圓截面直角折桿受力如圖所示。材料許用應(yīng)力=120MPa，,截面直徑d=80mm，試用第三強(qiáng)度理論校核此折桿的強(qiáng)度。,x,y,z,A,C,1m,A截面危險(xiǎn),1m,T=1kN.m,My=2kN.m,滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。,Mz=1kN.m,AB桿受力與內(nèi)力分析,6分,8分,1分,五(10分)梁AB與梁BC由中間鉸相連，二梁的彎曲剛度EI為相同常量，試求中間鉸處的作用力。（注：長(zhǎng)為l的懸臂梁在全梁長(zhǎng)范圍內(nèi)受均布載荷q作用下時(shí)自由端撓度為，在自由端受集中力P作用時(shí)自由端撓度為).,解：1.判斷一次靜不定2.建立相當(dāng)系統(tǒng),3.幾何方程vB1=vB24.物理方程,5.列補(bǔ)充方程并求解,vB1,vB2,1分,2分,1分,3分,2分,1分,六(14分)重量為P的重物從高度為H處自由下落，沖擊到外伸梁的A端，試求梁的最大動(dòng)應(yīng)力。EI、W為已知量。,2.求st,st,2分,1.動(dòng)荷因數(shù),3.最大靜應(yīng)力,5.最大動(dòng)應(yīng)力,5分,2分,2分,3分,七簡(jiǎn)答題(每小題4分，共16分)1選擇題：圖示圓截面外伸梁材料的c和t相同，從強(qiáng)度方面考慮合理安排支座位置，應(yīng)根據(jù)確定a與l的比值。,l/2,l/2,2P,a,a,P,P,(A),(C),(D),(B),2選擇題(多選)：圖示應(yīng)力單元體屬于應(yīng)力狀態(tài)。(A)單向(B)二向(C)三向(D)純剪切,A,B,D,3填空：圓軸a與圓軸b的直徑相同，材料相同，長(zhǎng)度la=2lb，受到相同的外力偶產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。若最大切應(yīng)力分別為a和b，兩