《材料力学总结》ppt课件

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1、材料力学总复习强度计算问题内容对象构件基本变形组合变形轴向拉压剪切扭转弯曲拉压弯偏心拉压斜弯曲弯扭组合内力计算内力图应力计算强度计算同基本变形无无无刚度计算压杆稳定压杆分类稳定计算临界力计算临界应力计算外力分析结束一、轴向拉伸与压缩总结一、轴向拉伸与压缩总结2.材料拉伸与压缩时的力学性能1.等截面拉(压)杆横截面上正应力斜截面上的总应力：正应力：切应力：3.轴向拉伸、压缩时的变形：5.轴向拉伸、压缩的静不定问题6.剪切和挤压的实用计算4.拉伸与压缩时的强度条件：拉伸与压缩时的强度条件：最大工作应力材料极限应力塑性材料脆性材料强

2、度条件：n≥1安全因数许用应力强度校核设计截面尺寸确定许用荷载满足—安全否则—危险FN1=10kN（拉力）FN2=50kN（拉力）FN3=-5kN（压力）FN4=20kN（拉力）发生在BC段内任一横截面上5010520++CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN例题1一等直杆其受力情况如图所示，作杆的轴力图.例题2一横截面为正方形的砖柱分上、下两段,其受力情况、各段长度及横截面面积如图所示.已知F=50kN，试求荷载引起的最大工作应力.FABCFF3000400037024021解：（1）作轴力图FA

3、BCFF300040003702402150kN150kN（2）求应力结论：在柱的下段，其值为1.1MPa，是压应力.例题3图示为一变截面圆杆ABCD.已知F1=20kN，F2=35kNF3=35kN.l1=l3=300mm，l2=400mm，d1=12mm，d2=16mm，d3=24mm.试求：（1）Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、III-III截面的轴力并作轴力图（2）杆的最大正应力max（3）B截面的位移及AD杆的变形F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFN2=-15kN（-）FN1=20kN（+）FN3=-50kN（-）15

4、+-2050F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRD（2）杆的最大正应力maxAB段DC段BC段FN2=-15kN(-)FN1=20kN（+）FN3=-50kN(-)F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRDmax=176.8MPa发生在AB段.（3）B截面的位移及AD杆的变形F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRD二、扭转变形Wt称作抗扭截面系数，单位为mm3或m3.2.的计算(Calculationofmax)rOTdAdAρρρmax二、扭转变形时切应力：1.数学表达式(Mathem

5、aticalformula)扭转强度条件(StrengthCondition)2.强度条件的应用(Applicationofstrengthcondition)强度校核(Checktheintensity)设计截面(Determinetherequireddimensions)确定许可载荷(Determinetheallowableload)1.圆轴扭转时的变形是用相对扭转角来度量的扭转变形(Torsionaldeformation)其中d代表相距为dx的两横截面间的相对扭转角.长为l的一段杆两端面间的相对扭转角可按下式

6、计算3.刚度条件（Stiffnesscondition)2.单位长度扭转角(Angleoftwistperunitlength)—扭转角GIp称作抗扭刚度称作许可单位长度扭转角(Allowableangleoftwistperunitlength)ABC解：作轴的扭矩图MeAMeBMeC22kN·m14kN·m+_分别校核两段轴的强度例题1图示阶梯圆轴,AB段的直径d1=120mm,BC段的直径d2=100mm.扭转力偶矩为MA=22kN·m,MB=36kN·m,MC=14kN·m.已知材料的许用切应力[]=80MPa,试

7、校核该轴的强度.因此,该轴满足强度要求.例题2图示等直杆,已知直径d=40mm,a=400mm,材料的剪切弹性模量G=80GPa，DB=1°.试求：（1）AD杆的最大切应力;（2）扭转角CAaa2aMe2Me3MeABCD+Me2Me3Me解：画扭矩图计算外力偶矩MeDB=CB+DC=1°Tmax=3Me（1）AD杆的最大切应力（2）扭转角CAaa2aMe2Me3MeABCD+Me2Me3Me三、梁弯曲变形最大正应力发生在横截面上离中性轴最远的点处.则公式改写为引用记号—抗弯截面系数三、梁弯曲时横截面上正应力的计算

8、公式:80y1y22020120z例题1T形截面铸铁梁的荷载和截面尺寸如图所示.铸铁的许用拉应力为[t]=30MPa，许用压应力为[c]=160MPa.已知截面对形心轴z的惯性矩为Iz=763cm4，y1=52mm，校核梁的强度.F1=9kNF2=4kNACBD1m1m1