材料力学(注册电气工程师考试培训资料)课件.ppt

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1、5-1拉位正，压为负截面法：切开、保留、代替、平衡平衡方程计算结果和轴力图符号可能不一致2FN12FFN25-2F5-313F4F9F5-4轴向拉压的定义：外力和轴线重合。5-5左右两杆受力相同，均为杆越细就越危险，故左杆较右杆危险，应按左杆确定许可载荷即：5-6FF2F5-7内力由平衡方程确定，与截面大小、形状无关。5-85-9由胡克定理且5-10BC区间轴力为0，没有变形；CD段变形不影响杆中点的位移杆中点的位移和B相同AB段轴力为F5-11应力取决于N，A变形取决于N、A、L、E5-12由小变形和几何关系

2、：1235-13在比例极限内切应力互等定理成立，且适用与任意应力状态5-14挤压面若为曲面，则挤压面积按其正投影面积计算d5-15剪切面和外力平行挤压面：两物体的接触面，和外力垂直5-16合理安排：使轴上扭矩的最大值降到最低原扭矩图调整后扭矩图0.20.41.00.20.4065-17该公式仅适用圆形、圆环形截面非圆截面扭转参见相关专题5-18扭转切应力：大小：和ρ成正比方位：垂直于半径指向：和扭矩转向一致5-19圆形圆环形极惯矩抗扭模量5-205-21刚度：构件抵抗变形的能力单位长度相对转角横截面积相同时：空

3、心圆轴的大于实心圆轴的5-22相对转角5-235-24截面对形心轴的静矩即5-25对称地作B线，则AB中间区域对称于Zc轴，其静矩之和为0又AB5-26截面图形对对称轴的惯性积为0作辅助线BO则y轴为ABO的对称轴，其对该轴的惯性积为0同理BDO对z轴的惯性积也为0yzABDO5-27正多边形对通过其形心的任意轴的惯性矩均相等5-285-295-30M/aMML/aM5-31由叠加原理，仅需考虑剪力图不变5-32xa2aaqaqa5-33q/L5-345-35qa5-36中心轴：中性层和横截面的交线，经过横截面

4、的形心。中性层：弯曲变形中长度不变的纵向纤维层5-37中性轴上下两侧不对称图示载荷下上侧受压；下侧受拉zy5-38-1开口薄壁杆件的弯曲中心：1、若纵向载荷平面非对称，则除了弯曲外还将产生扭转zPY5-38-22、2、横力只有通过截面内某一特定点A时才能避免扭转，只有弯曲ZyP5-39横力弯曲时，横截面上切应力为：其中对矩形截面则有Fzyxy5-40zz5-415-425-435-445-455-46固定端固定铰链支座、辊轴支座中间铰链5-472FF5-48由得5-49qq5-50AC段无弯矩，应为直线；A端为

5、铰链，应有转角AC5-51拉（压）变形能：其中AB段BC段ABC5-52在弹性范围内，应变能和加载次序无关5-53由卡氏第二定理：扰度在线弹性范围内，变形能V和载荷成正比5-54纯剪切状态将改变单元体的几何形状，不会改变单元体的几何尺寸，故5-55纯剪切状态将改变单元体的几何形状，不会改变单元体的几何尺寸。5-56一点在任意方位的应力状况5-57应该选(d)由切应力互等F5-585-595-60同5-595-61-1(a)xyz5-61-2xyz5-62yzx5-63正多边形对任意形心轴的惯性矩均相等(参见5-

6、27)5-64铸铁在作用下全部为拉应力在作用下绕y轴弯曲BCGF面受拉，BC处拉应力最大在作用下绕z轴弯曲，CGHD面受拉。CD处拉应力最大。ABCDEFGHyz5-65未开槽:属轴向拉伸其应力开槽后属拉弯组合,其最大应力为：FF5-66偏心拉伸，属拉弯组合5-67属拉弯扭组合，危险点为平面应力状态其中：xz5-68e越小，弯矩M越小，横截面上最大应力和最小应力在数值上越接近，故中性轴的距离d越大eded5-691、轴向压缩2、偏心压缩：偏心矩3、轴向压缩5-70未移动：偏心压缩()移动后：偏心压缩()yxz5

7、-71平面弯曲：载荷在纵向对称面内(通过截面的对称轴)斜弯曲：结构为开口薄壁构件不属于斜弯曲平面弯曲+扭转：对开口薄壁结构，载荷通过截面形心惯性主轴斜弯曲+扭转：斜弯曲：载荷不通过截面形心惯性主轴；扭转：载荷不通过弯曲中心yz5-72这里所说的是斜弯曲的特征，不是定义故选BD是斜弯曲的必要条件(如：偏心拉压）并不充分。5-73参见5-275-74对圆截面，任意直径均为形心惯性主轴，故选D5-75轴线上各点为0应力状态，其余为平面应力状态5-76其中长度系数截面惯性半径5-77压杆最大承压能力取决于最大的柔度，故

8、应使各方向的柔度均等或接近，避免薄弱方向出现，以提高承压能力。5-78对细长杆，临界压力用欧拉公式计算yzyz5-79对细长杆，临界压力用欧拉公式计算：5-80柔度越大越容易失去稳定临界压力越小2m10m8m6m5-81参见5-275-82图示工况，合理的截面形状应：1、面积分布远离轴线，以增加轴惯性矩(或惯性半径)2、使各方向相同。按本题条件，则要求对截面任意形心轴的轴惯性矩相等。5