变形固体的基本概念.ppt

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1、第七章变形体的基本概念1ChapterSevenBasicConceptsinDeformableBodies27.1应力的概念7.2应变的概念7.3材料力学性能与本构关系本章内容小结本章基本要求7.4构件的安全性3初步掌握固体力学最本的概念：应力、应变和本构关系，并能进行简单的计算。准确理解切应力互等定理。了解常用工程材料在拉伸压缩时的力学性能，了解材料力学性能研究的主要侧面。初步掌握Hooke定律的含义，了解弹性模量和Poisson比的概念。本章基本要求47.1应力的概念内力（轴力、扭矩、剪力和弯矩）不

2、是构件是否破坏的标志性物理量。物体内部某截面的分布力集度才可能构成构件是否破坏的尺度。如何定义物体内部某截面上的分布力的集度？这种分布力的集度有何特点？5dAndAndFdAndAdFndAdF1.定义切应力(shearingstress)7.1.1应力的定义应力矢量(stressvector)正应力(normalstress)国际单位制的应力单位是，或。正应力中，拉应力为正，压应力为负。6ndAdFndAdFndFndA'dFnn'dA'dFnn'dA'dFdF'n'n'dA'dFdF'n

3、n'dA''dFdF''2.应力的特点应力矢量与所在的点的位置有关。7.1.1应力的定义同时，应力矢量还与过该点所取的微元面的方位有关。记微元面的法线方向单位矢量为n，时间为t。修改7正应力和切应力对所作用的微元面及其邻域所引起的变形效应不同。2.应力的特点7.1.1应力的定义正应力切应力8分析和讨论KKKKKKKKKKKKKKKKK在变形体内部有一点K，过该点竖直微元面上的正应力与过该点水平微元面上的切应力是同一个应力吗？在变形体内部有一点K，过该点竖直微元面上的正应力与过该点水平微元面上的切应力是同

4、一个应力吗？上下介质的错切作用KKK在变形体内部有一点K，过该点竖直微元面上的正应力与过该点水平微元面上的切应力是同一个应力吗？在变形体内部有一点K，过该点竖直微元面上的正应力与过该点水平微元面上的切应力是同一个应力吗？应力矢量与力矢量有什么区别？左右介质的拉伸作用9分析和讨论应力矢量与力矢量有什么区别？梁的横截面有如图的应力。因而横截面边沿上A点处也有应力。由于A点同时也在侧面上，是否因此侧面上也就有了应力？A横截面的应力侧面的应力1045°101045°平衡吗？应力与压强有什么区别？分析和讨论微元体的应

5、力分量本身直接构成平衡关系吗？不平衡平衡注意尽管应力矢量及其分量也常用箭头表示，但它们的概念是指定点在指定方位微元面上的力的分布集度。平衡吗？应力矢量与力矢量有什么区别？11yzyzyzyz分析和讨论杆件横截面上的内力和应力是什么关系？12yzyz分析和讨论杆件横截面上的内力和应力是什么关系？yzyz13mmmPPpd=60h=80dPhm假定接触层周向切应力均布。maxpm例如图的轴和套之间紧密配合，外套固定。如果接触层的切应力超过10MPa紧配合就会脱开，而且已知轴向力P所引起的最大轴向切应力

6、为6.2MPa，那么，作用于轴上的转矩m最大允许多大？分析由于轴向力的作用，轴与套之间存在轴向切应力。由于转矩的作用，轴与套之间存在着环周方向上的切应力。两种切应力的合力应不超过所限定的应力max10MPa。14环周方向切应力的允许值转矩的允许值d=60h=80dPhmmm例如图的轴和套之间紧密配合，外套固定。如果接触层的切应力超过10MPa紧配合就会脱开，而且已知轴向力P所引起的最大轴向切应力为6.2MPa，那么，作用于轴上的转矩m最大允许多大？Ppmaxpm15h=100b=40h=100

7、xyzb=40h=100xyzdAb=40h=100xyzb=40FNM例如图矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布,上沿应力为100MPa，下沿应力为零。试问杆件截面上存在何种内力分量，并确定其大小。建立如图坐标系正应力取如图微元面积正应力的合力正应力对y轴的合力矩16yzhbyzhbyzhbyzhb，式中k、a为正的常数。①求正应力为零的点的例图为某梁的一个横截面。若已知该截面上的正应力分布满足方程轨迹方程；②求最大拉应力与最大压应力的数值。正应力为零即即有这是一条过原点的直线方程。由应力方程

8、可得，在的区域内，应力为拉应力。17，式中k、a为正的常数。①求正应力为零的点的例图为某梁的一个横截面。若已知该截面上的正应力分布满足方程轨迹方程；②求最大拉应力与最大压应力的数值。正应力为零即即有这是一条过原点的直线方程。由应力方程可得，在的区域内，应力为拉应力。yzhb18最大拉应力出现在处。在的区域内，应力为压应力。最大压应力出现在处。该横截面上正应力呈线性分布，其概貌如图。yzhbyzhbAyzhbAyz