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第1章绪论1.1材料力学的任务一、研究对象:构件:杆、板壳和体。杆件:一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸。二、杆件安全工作的条件1.具有足够的强度2.具有足够的刚度3.具有足够的稳定性
1.2可变形固体的基本假设1.连续性假设2.均匀性假设3.各向同性假设
1.3外力、内力与截面法l外力:作用于构件上的力,包括主动载荷与约束载荷。l内力:构件内部相连两部分之间的作用力。l截面法:是求内力的基本方法。可由“截、取、代、平”四个字概括。
1.4应力、应变和胡克定律l应力:截面内某点的内力集度(矢量)。正应力——σ;切应力——τ。单位——Pa。l应变:线应变—微线段在变形后的长度改变量和原长度之比,用ε表示。切应变—微线段在变形后所夹直角的改变量,用γ表示。l胡克定律拉伸胡克定律:σ=Eε。剪切胡克定律:τ=Gγ。l切应力互等定理:τ=τ’。
例:试计算图示单元体的切应变γ。
1.5杆件变形的基本形式杆件变形的四种基本形式:1.轴向拉压2.剪切与挤压3.扭转4.弯曲
轴向拉、压剪切扭转弯曲受力特点杆件的轴线由直线变为曲线,任意两横截面绕中性轴发生相对转动沿轴向伸剪切面发变形特点长或缩短生相对错动任意两横截面发生绕轴线的相对转动F轴力F剪力T扭矩M弯矩F剪力内力NSS应力计算应力分布强度计算
第2章轴向拉伸与压缩2.2向拉伸或的力1、杆横截面上的内力——轴力1)求轴力。2)轴力的正与负是如何规定的?拉为正,压为负。3)如何画轴力图?
2拉压杆横截面上的应力1)截面上应力的分布规律?2)横截面上应力的计算公式?F
2.3材料拉伸的力学性2.4材料的力学性1.低碳钢拉伸试验的σ—ε曲线1)加载过程,σ、ε的关系?2)卸载过程,σ、ε的关系?3)名义屈服极限σ0.2
2.两个塑性指标δ=(L-L)/L×100%(1)伸长率(延伸率)1(2)截面收缩率ψ=(A-A)/A×100%13.区分塑性材料与脆性材料的标准?
4.铸铁压缩时的力学性质压缩σb铸铁是拉、压力学行为不同的材料。适宜受压缩工作情况。σ拉伸b
向拉伸或度算一、失效、许用应力1.与失效相对应的应力,称为极限应力σ。u2.如何界定塑性材料和脆性材料的失效?二、强度条件:1.强度校核2.选择截面尺寸3.确定承载能力
向拉伸或形1.轴向线应变:2.横向线应变:3.纵向线应变和横向线应变的关系:4.胡克定律:
2.10接件的用算剪切和挤压的实用计算过程需要确定的:F1.剪切面;挤压面F2.剪切力F;挤压力FbssF3.剪切面积A;挤压面积AbsFsFS4.利用公式求应力。Fbs
附录截面图形的几何性质1.静矩和形心的关系;2.记忆矩形截面和圆形截面对形心主轴的惯性矩、圆形截面对其圆心的极惯性矩;3.“惯性矩平行轴公式”
第3章扭3.1扭转:外力偶作用在垂直于杆轴的平面,变形特征为各横截面绕轴线作相对转动的变形。若已知电机轴的传递功率P(kW)和转速n(r/min),则轴所受的外力偶矩Me=???3.2扭矩与扭矩图1.扭矩:扭转变形的内力为横截面相互作用的内力偶矩,用T表示。正负如何规定?如何求扭矩?2.画扭矩图扭矩图:表示扭矩沿轴线变化情况的图线如何画扭矩图?
3.3圆轴扭转时的应力与变形1.任意一点的剪应力计算公式2.剪应力的分布规律T3.相对扭转角:(rad)
3.4圆轴扭转时的强度与刚度条件1.圆轴的强度条件表达式?2.圆轴的刚度条件表达式?
第4章弯曲内力4.1弯曲以轴线变弯为主要变形特征的变形形式称为弯曲,以弯曲为主要变形的杆件称为梁。4.2梁的计算简图与分类(1)在分析梁的内力与变形时,通常以梁的轴线代替梁。(2)梁承受的载荷通常有哪些?(3)梁的支座通常可以简化为哪三种形式?(4)支座反力可以由静力平衡方程求解的梁称为静定梁,静定梁的基本形式哪三类?(5)静不定梁的定义?
4.3梁的剪力、弯矩及其正负号规定剪力正负号规定:正负FFss对所截取部分上任一点的力矩顺时针为正,逆时针为负。弯矩正负号规定:MMMM正负使梁下凹为正,向上凸为负。
4.3梁的剪力、弯矩及其正负号规定11取左段为研究对象:取右段为研究对象:
4.4梁的剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图梁内各横截面上的剪力Fs和弯矩M沿梁轴线变化的函数关系,习惯上称为剪力方程和弯矩方程。重点和难点:1.会列弯矩方程、剪力方程2.画梁的弯矩图、剪力图法1:列方程画图法2:利用梁的载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系
内力Fs、M的变化规律,归纳如下:F载荷水平直线剪力F+or(剪力图无突变)-上斜直线下斜直线图斜直线or弯矩F处有尖角上凸抛物线下凸抛物线图
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