注電考試最新版教材-第107講材料力學(xué)

1、緒論材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)是研究構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算的學(xué)科。這些計(jì)算是工程師選定既安全而又最經(jīng)濟(jì)的構(gòu) 件材料和尺寸的必要基礎(chǔ)。強(qiáng)度是指構(gòu)件在荷載作用下抵抗破壞的能力。剛度是指構(gòu)件在荷載作用下抵抗變形的能力。穩(wěn)定性是指構(gòu)件保持其原有平衡形式的能力。變形固體的基本假設(shè)各種構(gòu)件均由固體材料制成。固體在外力作用下將發(fā)生變形故稱(chēng)為變形固體。材料力學(xué)中對(duì)變形固體 所作的基本假設(shè)是：（一）連續(xù)性假設(shè)組成固體的物質(zhì)毫無(wú)空隙地充滿了固體的幾何空間。（二）均勻性假設(shè)在固體的體積內(nèi)，各處的力學(xué)性能完全相同。（三）各向同性假設(shè)在固體的各個(gè)方向上有相同的力學(xué)性能。小變形的概念：構(gòu)件由荷載引起的變形遠(yuǎn)小于構(gòu)件的原始

2、尺寸。變形遠(yuǎn)小于構(gòu)件尺寸，在研究構(gòu)件的平衡和運(yùn)動(dòng)時(shí)按變形前的原始尺寸進(jìn)行計(jì)算，以保證問(wèn)題在幾何上是線性的。桿件的主要幾何特征桿件是指長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于橫向尺寸（高度和寬度）的構(gòu)件。這是材料力學(xué)研究的主要對(duì)象。桿件的兩個(gè)主要的 幾何特征是橫截面和軸線。橫截面一一垂直于桿件長(zhǎng)度方向的截面。軸線一一各橫截面形心的連線。若桿的軸線為直線，稱(chēng)為直桿。若桿的軸線為曲線，稱(chēng)為曲桿。低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能應(yīng)變曲線上還有如下規(guī)律L卸載定彳聿；在卸載過(guò)程中，應(yīng)力和應(yīng)變按直線規(guī)律變化如圖541中直線軌2.冷柞硬化*材料掠伸到強(qiáng)化階段后丫卸除荷載+再次加載時(shí)，材料的比例扱限提高而塑性降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為冷作硬化r如圖5-14

3、曲線尿幾15-J-1中、of段表示 未經(jīng)冷作硬化*拉伸至斷裂后的塑性應(yīng)變。廣段表樂(lè)經(jīng)冷作硬化再拉伸至斷裂后的塑 性應(yīng)變*表 5-1-1階段圖51-7申釀段特顯點(diǎn)說(shuō)明 彈性航段Oab比例扱限葉卉為應(yīng)力與應(yīng)變嵐正比的垠髙應(yīng)力彈性欄限氏為不產(chǎn)生踐金腔形的址蠱應(yīng)力屈服階段&m為應(yīng)力亞北不大而變形顯著增捕時(shí)的晟低嵐力遢化階段伉拉強(qiáng)度乩曲為豺料在瞬裂罰所能承受的握犬喀靈應(yīng)力局部窘弗階段產(chǎn)牛.頸編現(xiàn)象到試煒斷裂軸向拉伸與壓縮軸向拉伸與壓縮的概念（一）力學(xué)模型軸向拉壓桿的力學(xué)模型如下圖 521所示。圖524（二）受力特征作用于兩端的外力的合力，大小相等、指向相反、沿桿件軸線作用（三）變形特征桿件主要產(chǎn)生軸線方向的均勻伸長(zhǎng) （縮短）。軸向拉伸（壓縮）桿橫截面上的內(nèi)力內(nèi)力由外力作用而引起的構(gòu)件內(nèi)部各部分之間的相互作用力（二）截面法截面法是求內(nèi)力的一般方法。用截面法求內(nèi)力的步驟為1 .截開(kāi) 在需求內(nèi)力的截面處，假想地沿該截面將構(gòu)件截分為二。2.代替任取一部分為研究對(duì)象，稱(chēng)為脫離體。用內(nèi)力代替棄去部分對(duì)脫離體的作用3 平衡 對(duì)脫離體列寫(xiě)平衡條件，求解未知內(nèi)力。截面法的圖示如圖5- 2-2圖522（三）軸力N表示。軸力N規(guī)定以拉軸向拉壓桿橫截面上的內(nèi)力，其作用線必定與桿軸線相重合，稱(chēng)為軸力。以 力為正