[理学]材料力学期末-复习课件

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1、材料力学主要内容复习一、材料力学基本假定连续性均匀性各向同性小变形二、固体力学的基本知识dAndpστ正应力σ切应力PABxypabαβ正应变ε切应变γ应力应变塑性材料脆性材料εσ比例极限屈服点强度极限εσσb0.001材料力学性能本构关系的概念弹性体Hooke定律εσE和v的意义单位取值范围E,G和v间的关系弹塑性体的本构模型σεεs三、截面的几何性质静矩惯性矩惯性积极惯性矩组合图形静矩的计算形心的计算方法AxSAyd=AySAxd=AxScy=AyScx=常用图形的惯性矩平行移轴公式Dx

2、yDxydhbyxyxccbay’x’3121hbIy=—4321DIpp=—4641DIIyxp==—四、杆件的内力轴力、扭矩、剪力、弯矩的意义符号规定用截面法求内力刚架内力图根据外荷载画剪力弯矩图梁的平衡微分方程主惯性矩、形心主惯性矩的概念五、杆件横截面上的应力及强度拉压杆正应力圆轴扭转切应力最大切应力梁弯曲正应力最大正应力梁弯曲切应力k=3/2k=4/3k=2k=1最大弯曲切应力简易计算式组合变形的应力拉弯组合拉弯组合中的最大正应力斜弯曲MyMz弯扭组合组合变形中危险点的确定弯曲正应力扭转切

3、应力PLadPLadPTPLaABdPT六、杆件的变形桁架结点位移的计算拉压杆的伸长量圆轴扭转时两端面的相对转角A’AA梁的挠度转角挠度微分方程积分法求梁的变形集中力均布荷载力偶矩Paaq0am固定端处位移为零，转角为零。简支端处位移为零。叠加法计算梁的挠度和转角mPAqAmAPABqABmAB七、超静定问题拉压和扭转超静定问题弯曲超静定平衡方程物理方程协调方程静定基和多余约束力协调方程vqRvRqLBqB八、应力和应变理论斜截面上的应力σyσxτxynσyσxτxyαnσyσxτxyσαnτασ

4、yσxτxynτασyσxτxyσα主方向、主应力的概念及计算最大切应力应变理论与应力理论的相似性广义Hooke定律体积变化率应变片直角应变花等角应变花九、强度理论四个强度理的等效应力拉弯扭组合情况下第三、第四强度准则的应用圆轴弯扭组合情况下第三、第四强度准则的应用lEIPlEIPlEIPPlEIμ=1μ=0.7μ=0.5μ=2十、稳定理想压杆的临界荷载柔度概念临界应力祝大家成功材料力学课程结束㊀㊀例qa2qaaqa2ABRBRAqa2qaaqa2AB2qa4qa2qa3qaqaqa23qa/

5、22qa2例求图形的面积、形心的x坐标和对x轴的惯性矩。xyy=xnhb例求图形的面积、形心的x坐标和对x轴的惯性矩。xyy=xnhbdx例若梁中存在分布力偶矩m，导出梁的微分方程。力平衡力矩平衡qQQ+dQMmM+dMP2L/3L/3L/2L/2AB2EAEAR1R2例求图示AB间的相对位移。平衡条件物理条件协调条件轴力AB间的相对位移设左右两端反力分别为R1和R2，则两段内的轴力EAEAaaa45°①②P例图示横梁为刚性杆，求两根杆件中的内力。平衡方程物理方程协调方程vBΔa2Δa1设两杆内力

6、分别为拉力N1和压力N2，两杆在横梁上的作用力分别为R1和R2，则有拉力压力PR1R2L=200d=25P=60kNm=0.2kNm例已测得圆柱伸长量为0.113mm，两端面相对转角0.732°，求材料的常数E、G和v。由于故有式中即由于由于故有故有D2d2d1D1例两根等长度的钢管松套在一起。当内管受扭矩T作用时，将两管的两端焊接起来，然后去掉扭矩。此时两管内横截面上的最大切应力各为多少？试画出横截面上的应力分布图。D1=100d1=90D2=90d2=80T=2kNmφφφφφ1φφ2φφφ1

7、φφ2D2d2d1D1D1=100d1=90D2=90d2=80T=2kNm协调方程平衡方程物理方程φ1φφ2例在横截面如图的梁中，许用拉应力是许用压应力的一半，如何选用尺寸b，使梁在保证经济性的前提下使许用荷载最大？要使梁的许用荷载最大，应满足202080byc取b=92mmaLP/3例总重量为P的均质梁放在刚性平面上，若梁受力后未提起部份与平面密合，求提起部份的长度a。Aq在A处与平面密合，故曲率为零。AALL/2L/2PAEIEIP/2P/2例求图示结构中集中力作用点的竖向位移Aaa/4EI

8、Aa/4PFFAPAPFF例如图的结构中所加的一对力F为多大时可使A点的挠度为零？APFFAPFaa/4EIAa/4PFFAFθCCvAAAFv2AFθ’CCvBABAPv1aa/4EIAa/4PFFPFF1Pa/4Fa/4Fa/4a/4aaCEIδ例图中梁中点C发生支座沉陷δ，求由此而引起的最大正应力。hbaaCEIδP此处支座沉陷所引起的应力，相当于集中力作用在中点引起的应力。例图示结构下方贴有两个应变片，若材料E=50GPa，v=0.3，求两个应变片a和b的理论读数。长孔区域