四種基本變形小結(jié)PPT課件

1、2021/7/231基本變形小結(jié)基本變形小結(jié)剪切剪切拉、壓拉、壓扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)彎曲彎曲2021/7/232緒論小結(jié)緒論小結(jié)1材料力學研究的問題是構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性。材料力學研究的問題是構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性。2構(gòu)成構(gòu)件的材料是可變形固體。構(gòu)成構(gòu)件的材料是可變形固體。3對材料所作的基本假設(shè)是：均勻性假設(shè)，連續(xù)性假設(shè)對材料所作的基本假設(shè)是：均勻性假設(shè)，連續(xù)性假設(shè) 及各向同性假設(shè)。及各向同性假設(shè)。4材料力學研究的構(gòu)件主要是桿件。材料力學研究的構(gòu)件主要是桿件。2021/7/2337桿件的幾種基本變形形式是：拉伸（或壓縮），桿件的幾種基本變形形式是：拉伸（或壓縮）， 剪切，扭轉(zhuǎn)以及彎曲。剪切，扭轉(zhuǎn)以及

2、彎曲。緒論小結(jié)緒論小結(jié)5內(nèi)力是指在外力作用下，物體內(nèi)部各部分之間內(nèi)力是指在外力作用下，物體內(nèi)部各部分之間 的相互作用；顯示和確定內(nèi)力可用截面法；應力的相互作用；顯示和確定內(nèi)力可用截面法；應力 是單位面積上的內(nèi)力。是單位面積上的內(nèi)力。6對于構(gòu)件任一點的變形，只有線變形和角變形對于構(gòu)件任一點的變形，只有線變形和角變形 兩種基本變形。兩種基本變形。2021/7/234胡克定律拉、壓小結(jié)拉、壓小結(jié)1本章主要介紹軸向拉伸和壓縮時的重要概念 內(nèi)力、應力、變形和應變等。 在軸向拉伸和壓縮時，計算應力、變形和應變的公式是： 正應力公式 NFAN,F llEAE 胡克定律揭示在比例極限內(nèi)應力和應變的關(guān)系，它是材

3、料力學 最基本的定律之一。平面假設(shè)：變形前后橫截面保持為平面，而且仍垂直于桿件的軸線。 2021/7/235拉、壓小結(jié)拉、壓小結(jié)2材料的力學性能的研究是解決強度和剛度問題的一個材料的力學性能的研究是解決強度和剛度問題的一個 重要方面。對于材料力學性能的研究一般是通過實驗重要方面。對于材料力學性能的研究一般是通過實驗 方法，其中拉伸試驗是最主要、最基本的一種試驗，方法，其中拉伸試驗是最主要、最基本的一種試驗， 由它所測定的材料性能指標有：由它所測定的材料性能指標有：E 、 s 、 b、 、 。E 材料抵抗彈性變形能力的指標；材料抵抗彈性變形能力的指標； 材料的強度指標；材料的強度指標；bs,材料

4、的塑性指標。材料的塑性指標。低碳鋼的拉伸試驗是一個典型的試驗。低碳鋼的拉伸試驗是一個典型的試驗。 2021/7/236拉、壓小結(jié)拉、壓小結(jié)3工程中一般把材料分為塑性材料和脆性材料兩類。工程中一般把材料分為塑性材料和脆性材料兩類。 塑性材料的強度特征是屈服極限和強度極限，而塑性材料的強度特征是屈服極限和強度極限，而 脆性材料只有一個強度特征是強度極限。脆性材料只有一個強度特征是強度極限。 4強度計算是材料力學研究的主要問題。強度計算是材料力學研究的主要問題。 軸向拉伸和壓縮時，構(gòu)件的強度條件是軸向拉伸和壓縮時，構(gòu)件的強度條件是 : NFA2021/7/237 剪切小結(jié)剪切小結(jié)1本章重點是研究受剪

5、桿件的切應力計算，因此本章重點是研究受剪桿件的切應力計算，因此 剪切實用計算作如下主要假設(shè)：剪切實用計算作如下主要假設(shè)： （1）假設(shè)剪切面上的切應力均勻分布，由此得出剪切強度條件為）假設(shè)剪切面上的切應力均勻分布，由此得出剪切強度條件為 AFS（2）假設(shè)擠壓面上的擠壓應力均勻分布，由此得出擠壓強度條件為）假設(shè)擠壓面上的擠壓應力均勻分布，由此得出擠壓強度條件為 bsbsAF2剪切構(gòu)件的強度計算，與軸向拉壓時相同，也是剪切構(gòu)件的強度計算，與軸向拉壓時相同，也是 按外力分析，內(nèi)力分析，強度計算等幾個步驟進行的。按外力分析，內(nèi)力分析，強度計算等幾個步驟進行的。 2021/7/238 扭轉(zhuǎn)小結(jié)扭轉(zhuǎn)小結(jié)本章

6、主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容是研究圓軸受扭轉(zhuǎn)時，其內(nèi)力、應力、變形的是研究圓軸受扭轉(zhuǎn)時，其內(nèi)力、應力、變形的 分析方法及強度和剛度的計算。對于非圓截面桿分析方法及強度和剛度的計算。對于非圓截面桿 的扭轉(zhuǎn)問題只作簡單的介紹。的扭轉(zhuǎn)問題只作簡單的介紹。 1圓軸或圓管扭轉(zhuǎn)時，其橫截面上僅有切應力。圓軸或圓管扭轉(zhuǎn)時，其橫截面上僅有切應力。 通過薄壁圓筒的分析和試驗，得到有關(guān)切應力的兩個規(guī)律是：通過薄壁圓筒的分析和試驗，得到有關(guān)切應力的兩個規(guī)律是： 切應力互等定理切應力互等定理 剪切胡克定律剪切胡克定律 G這兩個規(guī)律是研究圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力和變形的理論基礎(chǔ)，這兩個規(guī)律是研究圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力和變形的理論基礎(chǔ)，在材料

7、力學的理論分析和試驗研究中經(jīng)常用到。在材料力學的理論分析和試驗研究中經(jīng)常用到。 2021/7/239 扭轉(zhuǎn)小結(jié)扭轉(zhuǎn)小結(jié)2圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的切應力沿半徑方向呈線性分布；圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的切應力沿半徑方向呈線性分布； 兩截面間將產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動扭轉(zhuǎn)。計算的基本公式是：兩截面間將產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動扭轉(zhuǎn)。計算的基本公式是： 扭轉(zhuǎn)切應力公式扭轉(zhuǎn)切應力公式 扭轉(zhuǎn)變形公式扭轉(zhuǎn)變形公式 PTIPTlGI強度條件強度條件 maxtTW主要應用公式是主要應用公式是 剛度條件剛度條件 P180TGI2021/7/2310 彎曲小結(jié)彎曲小結(jié)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容是研究梁受彎曲時，其內(nèi)力、應力、變形的是研究梁受彎曲

8、時，其內(nèi)力、應力、變形的 分析方法及強度和剛度的計算，以及如何提高分析方法及強度和剛度的計算，以及如何提高 梁的抗彎強度與剛度的措施。梁的抗彎強度與剛度的措施。1 1梁彎曲時，其橫截面上內(nèi)力不僅有梁彎曲時，其橫截面上內(nèi)力不僅有剪力還有彎矩剪力還有彎矩。計算梁的剪力和彎矩時計算梁的剪力和彎矩時, ,方法有兩種方法有兩種: :截面法和簡便法。截面法和簡便法。繪制梁的內(nèi)力圖時繪制梁的內(nèi)力圖時, ,方法有三種方法有三種: : （1 1）內(nèi)力方程法）內(nèi)力方程法 （2 2）簡便法（利用剪力、彎矩和載荷集度間的微分關(guān)系）簡便法（利用剪力、彎矩和載荷集度間的微分關(guān)系） （3 3）疊加法）疊加法2021/7/2

9、311 彎曲小結(jié)彎曲小結(jié)彎曲正應力公式彎曲正應力公式 彎曲切應力公式彎曲切應力公式 yIMzbISFzzs*強度條件強度條件 max主要應用公式是主要應用公式是 2 2梁彎曲時，其橫截面上不僅有梁彎曲時，其橫截面上不僅有正應力還有切應力正應力還有切應力。 max注注 意意 1. 1. 對于中性軸為對稱軸的截面對于中性軸為對稱軸的截面maxmax WMz2.2.對于中性軸不是對稱軸的截面對于中性軸不是對稱軸的截面t,maxtc,maxc2021/7/2312 彎曲小結(jié)彎曲小結(jié)彎曲正應力公式彎曲正應力公式 彎曲切應力公式彎曲切應力公式 yIMzbISFzzs*2 2梁彎曲時，其橫截面上不僅有梁彎曲時，其橫截面上不僅有正應力還有切應力正應力還有切應力。注注 意意 3.3.對于矩形截面，最大切應力為：對于矩形截面，最大切應力為：max32sFbh對于工字形截面，最大切應力為：對于工字形截面，最大切應力為：max*,maxszzFIbS2021/7/2313 彎曲小結(jié)彎曲小結(jié)