材料力學(xué)總復(fù)習(xí)

1、一、材料的常規(guī)力學(xué)性能參量一、材料的常規(guī)力學(xué)性能參量s0.2()u強度指標(biāo)：強度指標(biāo)：b 塑性指標(biāo)：塑性指標(biāo)：塑性材料、脆性材料及其性能差異塑性材料、脆性材料及其性能差異E彈性常數(shù)：彈性常數(shù)：Gv2 1EGv 要求掌握名稱、意義及其測試方法要求掌握名稱、意義及其測試方法總總 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) pe 二、桿件的內(nèi)力二、桿件的內(nèi)力截面法截面法基本方法：基本方法：軸向拉伸（壓縮）：軸向拉伸（壓縮）： 軸力軸力 FN ，拉正壓負(fù)，拉正壓負(fù)剪切（剪切面）：剪切（剪切面）：剪力剪力 FS扭轉(zhuǎn)：扭轉(zhuǎn)：扭矩扭矩 T ，正負(fù)號按右手螺旋法則確定，正負(fù)號按右手螺旋法則確定相關(guān)公式相關(guān)公式e9549PMn彎曲：彎曲：剪力

2、剪力 FS ，順時針轉(zhuǎn)向為正，反之為負(fù)順時針轉(zhuǎn)向為正，反之為負(fù)彎矩彎矩 M ，上壓下拉為正，反之為負(fù)上壓下拉為正，反之為負(fù)2）熟練繪制內(nèi)力圖）熟練繪制內(nèi)力圖要求：要求： 1）熟練計算任一截面處的內(nèi)力）熟練計算任一截面處的內(nèi)力擠壓（擠壓面）：擠壓（擠壓面）：擠壓力擠壓力 Fbs三、桿件橫截面上的應(yīng)力分布及強度計算三、桿件橫截面上的應(yīng)力分布及強度計算1. 軸向拉（壓）桿軸向拉（壓）桿橫截面上應(yīng)力：橫截面上應(yīng)力：NFA2. 剪切與擠壓剪切與擠壓連接件的強度計算連接件的強度計算SS FA剪切強度條件：剪切強度條件：強度條件：強度條件：Nmaxmax FAbsbsbsbsFA擠壓強度條件：擠壓強度條件：

3、注意：注意：2）擠壓面、擠壓面計算面積、擠壓力的確定）擠壓面、擠壓面計算面積、擠壓力的確定1）剪切面、剪力的確定）剪切面、剪力的確定3. 扭轉(zhuǎn)圓軸扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上應(yīng)力：橫截面上應(yīng)力：pTImax強度條件：強度條件：maxmaxt TW44p321ID3t16WD其中，其中，414. 對稱彎曲梁對稱彎曲梁橫截面上應(yīng)力橫截面上應(yīng)力正應(yīng)力正應(yīng)力zMyIyzcmaxtmaxtmaxycmaxy切應(yīng)力切應(yīng)力maxS32FAS43FAS2FAS*max:zzFd IS矩形截面矩形截面圓形截面圓形截面薄壁圓環(huán)形截面薄壁圓環(huán)形截面工字形截面工字形截面注意：注意：2）最大彎曲切應(yīng)力發(fā)生于中性軸上）最大彎曲切應(yīng)力

4、發(fā)生于中性軸上1）最大彎曲正應(yīng)力發(fā)生于上、下邊緣處）最大彎曲正應(yīng)力發(fā)生于上、下邊緣處彎曲正應(yīng)力強度條件彎曲正應(yīng)力強度條件塑性材料塑性材料脆性材料脆性材料maxmax zMWtmaxmaxtmaxtzMyIcmaxmaxcmaxczMyI其中，其中，zI464D312bh矩形截面矩形截面圓形截面圓形截面zW332D26bh矩形截面矩形截面圓形截面圓形截面彎曲切應(yīng)力強度條件彎曲切應(yīng)力強度條件 max注意：注意：2）梁的合理強度設(shè)計）梁的合理強度設(shè)計1）一般情況下，梁的強度計算應(yīng)以彎曲正應(yīng)力強度條件）一般情況下，梁的強度計算應(yīng)以彎曲正應(yīng)力強度條件為主為主彎曲正應(yīng)力強度條件彎曲正應(yīng)力強度條件塑性材料塑

5、性材料脆性材料脆性材料maxmax zMWtmaxmaxtmaxtzMyIcmaxmaxcmaxczMyI5. 彎拉組合（偏心拉伸）桿的強度條件彎拉組合（偏心拉伸）桿的強度條件NtmaxtzzMFWA6. 彎壓組合（偏心壓縮）桿的強度條件彎壓組合（偏心壓縮）桿的強度條件NtmaxtzzMFWANcmaxczzMFWA2）能夠建立任意變形桿件的強度條件）能夠建立任意變形桿件的強度條件說明：說明：強度條件中的內(nèi)力皆為危險截面上的內(nèi)力強度條件中的內(nèi)力皆為危險截面上的內(nèi)力要求：要求：1）能夠熟練地運用上述強度條件進(jìn)行強度計算）能夠熟練地運用上述強度條件進(jìn)行強度計算四、桿件的變形及剛度計算四、桿件的變形

6、及剛度計算軸向變形：軸向變形：1. 拉（壓）桿拉（壓）桿NF llEA 或或E橫向變形：橫向變形： 2. 扭轉(zhuǎn)圓軸扭轉(zhuǎn)圓軸扭轉(zhuǎn)角：扭轉(zhuǎn)角： pTlGI剛度條件：剛度條件：maxpmaxTGI注意單位的統(tǒng)一注意單位的統(tǒng)一 五、胡克定律五、胡克定律單向應(yīng)力狀態(tài)單向應(yīng)力狀態(tài)下的胡克定律下的胡克定律： E說明：在線彈性范圍（說明：在線彈性范圍（ p）內(nèi)適用）內(nèi)適用六、壓桿的穩(wěn)定計算六、壓桿的穩(wěn)定計算1. 基本概念基本概念壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定/失穩(wěn)失穩(wěn)壓桿臨界力壓桿臨界力/臨界應(yīng)力臨界應(yīng)力壓桿柔度壓桿柔度il長度因數(shù)長度因數(shù)210.70.5一端固定一端自由一端固定一端自由兩端鉸支兩端鉸支一端固定一端鉸支一端

7、固定一端鉸支兩端固定可軸向相對移動兩端固定可軸向相對移動細(xì)長桿的臨界力細(xì)長桿的臨界力2. 壓桿臨界力與臨界應(yīng)力的計算壓桿臨界力與臨界應(yīng)力的計算2cr2 EIFl臨界應(yīng)力：臨界應(yīng)力：scr22 Eab細(xì)長桿（細(xì)長桿（ p）中長桿（中長桿（ s p）粗短桿（粗短桿（ s）臨界力：臨界力：crcrFA其中，其中，2pp Essab，均為材料常數(shù)均為材料常數(shù)臨界應(yīng)力總圖：臨界應(yīng)力總圖：4）提高壓桿穩(wěn)定性的措施。）提高壓桿穩(wěn)定性的措施。注意：注意：1）等截面壓桿滿足穩(wěn)定條件一定滿足強度條件。）等截面壓桿滿足穩(wěn)定條件一定滿足強度條件。2）壓桿的局部截面削弱不會影響整體的穩(wěn)定性，但應(yīng)補充）壓桿的局部截面削弱不會影響整體的穩(wěn)定性，但應(yīng)補充進(jìn)行強度校核。進(jìn)行強度校核。3）壓桿的穩(wěn)定設(shè)計需采用試算法。）壓桿的穩(wěn)定設(shè)計需采用試算法。3. 壓桿的穩(wěn)定條件壓桿的穩(wěn)定條件安全因數(shù)形式安全因數(shù)形式crstFnnF九九. 其它問題其它問題試件斷口：試件斷口：低碳鋼拉伸低碳鋼拉伸 曲線：曲線：1. 實驗實驗拉伸與壓縮實驗拉伸與壓縮實驗 實驗過程：實驗過程：實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象： 測定參數(shù)：測定參數(shù)：s0.2()bpeE分幾個階段？每個階段發(fā)生什么變形？有什么特有現(xiàn)象？鑄鐵拉伸鑄鐵拉伸/壓縮壓縮 曲線：曲線：鑄鐵拉伸斷口及原因鑄鐵壓縮