材料力学期末复习课件2.ppt

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1、材料力学第一章绪论静力学研究内容为静力平衡问题，视研究对象为刚体。材料力学研究内容为内力与变形，视研究对象为变形固体。变形：大小和形状的改变弹性变形：随外力消失而消失的变形。塑性变形：外力消失后残留下来的变形。§1-1基本假设一、连续性假设：材料在固体内连续分布，没有空隙。二、均匀性假设：固体内性质处处相同三、各向同性：固体在各个方向上性质相同四、小变形：构件的变形与其本身尺寸相比很小。在研究构件的平衡问题时，可以用构件变形前的原始尺寸进行计算。在进行变形计算时，可略去变形的高次项。构件的承载能力构件：建筑物中承受荷载而起骨

2、架作用的部分称为结构，组成结构的各个元件称构件。构件的承载能力由三个方面衡量：一、强度：构件抵抗破坏的能力。高低破坏：构件发生断裂或塑性变形。二、刚度：构件抵抗变形的能力。大小三、稳定性：构件保持原来平衡位置的能力失稳第四章杆件的轴向拉伸和压缩§4-1概念受力特点:杆件受等值、反向、作用线与轴线重合的一对力变形特点：杆件沿轴向伸长或缩短FF§4-2内力、截面法一、内力：由外力引起的，分子间内力的改变量（附加内力）。二、截面法1.截：沿所求截面截开2.取：取其中一部分为对象3.代：用内力代替去掉部分的作用4.平：列平衡方程求出

3、内力大小求1-1截面上的内力FF11F11FN∑FX=FN—F=0FN=F轴向拉压内力称为轴力3.代：一律假设内力为拉力（背离截面）求出内力为正，则为拉力；求出内力为负，则为压力。即规定：轴力拉为正，压为负截面法练习试求1-1、2-2、3-3截面的内力2kN6kN5kN9kN11223322kN6kN5kN9kN1233112kNFN11∑FX=2+FN1=0FN1=—2kN2-2截面22kN6kN5kN9kN12331222kN6kNFN2∑Fx=2—6+FN2=0FN2=4kN3-3截面22kN6kN5kN9kN1233

4、1∑FX=FN3+5=0FN3=—5kN335kNFN3直接法求轴力1.截（想）2.取（想）3.FN=∑对象上每一个外力在轴向投影外力符号：背离截面为正，指向截面为负直接法练习2kN6kN5kN9kN22FN2=—2+6=4kN轴力图22kN6kN5kN1kN12331FN1=2kNFN2=2-6=-4kNFN3=-5kNABCDFN图2kN5kN4kN作轴力图步骤一.分段：外力作用处二.逐段：任取一截面，求FN三.作图：正值画在横轴上方，正负号圈在图形内部，数值标在图形外侧。轴力图练习1BA1kN2kN4kN作图示杆件的轴

5、力图DA1kN2kN4kNFN图2kN2kN3kNFN3=-2kNFN2=4-2=2kNBCFN1=1+4-2=3kNDAF2F2FFN图2FFFN3=2FFN2=2F-2F=0BCFN1=F-2F+2F=F112233§4-3轴向拉压杆横截面上的应力一、应力应力：截面上分布内力在某一点的集度，称为截面上这一点的应力。ΔApστΔA∆NP=lim∆A→0∆FN∆A应力单位:MPa=106Paσ:正应力,与截面垂直:切应力,与截面相切拉(压)杆横截面上的正应力FFFNAσ=FFNσFF拉(压)杆横截面上的正应力FFFNAσ

6、=拉应力为正压应力为负力的单位：N长度单位：mm应力单位：MPa1MPa=106Pa=106N/m2=FFNσ106Nmm2×106=N/mm2BA1kN2kN4kNFN图2kN2kN3kN=FNAσmax=3×1031000=3MPaFN3=-2kNFN2=4-2=2kNFN1=1+4-2=3kN§4-5材料拉压时的力学性质一、拉伸实验d0L0标准试件5倍试件：L0=5d010倍试件：L0=10d0应力—应变曲线σεσ—ε曲线∆LFF—∆L曲线二、低碳钢拉伸（一）变形发展的四个阶段σεσp1、弹性阶段两个特点：1）线性

7、σ=Eε虎克定律2）弹性FNA=E∆LLFNLEA∆L=εσpσscεpεe屈服极限σs：屈服阶段的最低应力σ-ε曲线为锯齿状应力变化不大，变形却急剧增长，表明材料已失去抵抗变形的能力σ2、屈服阶段FsA0σs=oabεσ材料增强了抵抗变形的能力d最高点d对应的应力值σb是材料所能承受的最大应力，称为强度极限。σb3、强化阶段FbA0σb=4、颈缩阶段σε（二）塑性指标1、伸长率L1L0L1−L0L0δ=×100%2、截面收缩率A0−A1A0=×100%三、其他材料拉伸时的力学性质εσ锰钢硬铝黄铜εσσ0.20.2%铸铁拉

8、伸εσσb铸铁拉伸时在较小的应力σb下突然断裂，无屈服和颈缩阶段。铸铁伸长率δ≤1%伸长率δ≥5%的材料称为塑性材料，延伸率δ<5%的材料称为脆性材料四、材料压缩时的力学性质压缩试件εσσs低碳钢压缩εσ铸铁压缩实验：测弹性模量∆LFF—∆L曲线3579∆F=2kN∆L=读数/2000读数