材料力学笔记整理

《材料力学笔记整理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、材料力学1、材料基本性能参数1.1材料主要力学性能参数材料的力学性能是指材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性，由试验测定。材料力学性能受温度和载荷作用时间的影响。1.1.1弹性模量定义：材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。物理意义：衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度。拉伸弹性模量（杨氏模量E）剪切弹性模量G压缩弹性模量E体积弹性模量K3121.1.2泊松比泊松比是材料固有的弹性常数。是应力不超过比例极限时，横向应变与轴'向应变之比的绝对值，或者'。1.1.3应力极限比例极限p：材料只出现线弹性变形的极限值。弹性极限

2、e：材料只出现弹性变形的极限值。屈服极限s：屈服阶段的下屈服极限。（没有明显屈服阶段的塑性材料的屈服极限：将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标，称为名义屈服极限。）强度极限b：强化阶段中材料所能承受的最大应力。伸长率：衡量材料塑性的指标。试样拉断后，标距由l变为l1，则伸长率为ll1100%。塑性材料：5%，脆性材料：5%l断面收缩率：衡量材料塑性的指标。原始横截面面积为A的试样，拉断后缩AA1颈处的最小横截面面积变为A1，则断面收缩率为100%。A弹性材料压缩时弹性模量与屈服极限和拉伸时大致相同。得不到强度极限。塑性材料的拉伸试

3、验（以低碳钢为例）——求某一具体构件所用材料的性能参数拉伸试验样品：试样长度（标距）为l，圆截面试样直径为d。拉力为F。常温静载试验：在室温下，以缓慢平稳的加载方式进行试验。是测定材料力学性能的基本试验。有试验方案标准。材料变化过程：弹性阶段—屈服阶段—强化阶段—局部变形阶段弹性阶段：应力低于比例极限p时，应力与应变成正比；比例极限p到弹性极限e阶段，应力与应变不再成正比，但仍属于弹性变形。超过弹性极限e后，材料会发生塑性变形（残余变形）。屈服阶段：应力基本保持不变、而应变显著增加的现象。表现为显著的塑性变形。上屈服极限是屈服阶段内的最高应力，下屈服极限是屈服

4、阶段的最低应力。下屈服极限较为稳定，能够反映材料性能，故把下屈服极限称为屈服极限s。屈服现象与最大切应力有关。强化阶段：过屈服阶段后，材料恢复抵抗变形的能力，即想让它继续变形就必须增大拉力。此时材料被强化。强化阶段中材料所能承受的最大应力为强度极限，超过这个极限后，使得材料继续发生变形不需要再增大拉力，甚至可以减b小拉力。强化阶段，试样横向尺寸有明显缩小。局部变形阶段：过强度极限后，在试样的某一局部范围内，横向尺寸突然急剧缩小（称为缩颈现象）。试样被拉断。说明：并非所有塑性材料的拉伸过程都有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。大多塑性材料拉伸时应力-

5、应变曲线都有弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，但部分塑性材料的应力-应变曲线只有部分阶段。脆性材料的拉伸试验过程：没有屈服阶段和缩颈现象。拉伸试验过程相关概念与定律：失效：断裂和出现塑性变形统称为失效。弹性变形：材料在外力作用下产生而在卸除拉力后可完全消失的变形。塑性变形：材料在外力作用下产生而在外力去除后不能恢复的那部分变形。安全因数：为保证构件有足够的强度，在载荷作用下的构件的实际应力应低于极限应力（脆性材料的强度极限和塑性材料的屈服极限），常把许用应力作为sb工作应力的最高限度。（塑性材料）或(脆性材料）。nnsb胡克定律：应

6、力与应变成正比，比例系数为材料的弹性模量。（结论：只有个应力低于比例极限时，材料才服从胡克定律，即应力与应变成正比，称此阶段的材料是线弹性的。）卸载定律：把试样拉到超过屈服极限后卸载，应力和应变按直线规律变化。再次加载规律：卸载后，如在短期内再次加载，则应力和应变间的关系大致上沿卸载时的斜直线变化回到之前开始卸载时的屈服极限后的点。冷作硬化：材料被加载到屈服极限后的卸载和再次加载会沿一条新的弹性变形直线发生弹性变形，此弹性变形直线的比例极限比初始比例极限提高了。而塑性变形也不再经过屈服阶段，即总塑性变形被缩短。1.2平面图形几何性质参数（基于坐标系）给定：坐标系图形对

7、轴的静矩（一次矩）：SxydA,SyxdAAA图形形心坐标：AxdASy,AydASxxyAAAA22图形对轴的惯性矩（二次矩）：IxAydA,IyAxdAIIxy图形对轴的惯性半径：i;ixyAA22图形对坐标原点的极惯性矩：IpxydAIxIyA图形对轴的惯性积：IxyxydAA平行移轴公式:22原点O的移动为（a,b）,则Ix1Ix0aA;Iy1Iy0bA;Ixy1Izy0abA2、基本问题2.1基本概念校核目的：判断在载荷下构件是否会被破坏强度概念：构件在载荷作用下，抵抗破坏的能力