武汉理工大学材料力学总复习课件.ppt

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1、第一章绪论强度——抵抗破坏的能力构件的承载能力刚度——抵抗变形的能力稳定性——保持原有平衡状态的能力研究构件在外力作用下变形和破坏的规律；在保证构件满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料；为设计构件提供必要的理论基础和计算方法。材料力学的任务内力、截面法一、内力内力指由外力作用所引起的附加内力（分布力系）。内力——质点与质点之间的相互作用力内力=固有内力+附加内力外力（强度、刚度、稳定性）——附加内力(1)在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件分为

2、两部分。任取一部分作为研究对象，并弃去另部分。(2)其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截开面上相应的内力代替。二、截面法F1F2F4F3F1F4F2F3F1F4内力是分布力系，可以求出该分布力系向形心简化的主矢和主矩。（3）平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力对所留部分而言是外力）。FRMOF1F4[例]FFNMmmFmml求m-m截面上的内力。应力的概念应力——一点处内力集（中程）度。1.应力的概念：（1）平均应力：2.应力的表示：

3、ACF（2）全应力（总应力）：pp称为C点的应力。p是一个矢量。Cp（3）全应力的分解：正应力垂直于截面；切应力位于截面内。pC第二章拉伸、压缩与剪切受力特点：外力合力的作用线与杆的轴线重合。一、轴向拉压的特点变形特点：沿杆件的轴线伸长和缩短。轴向拉伸偏心拉伸FFFF二、轴向拉(压杆)的内力——轴力FFmmFNFmmFN—轴力FNFmm轴力的正负规定:拉为正，压为负FFmmFFN三、拉（压）杆横截面上的应力正应力在横截面上均布：b-曲线eps3124四、材料拉伸和压缩时的力学性

4、能低碳钢铸铁[]——许用应力──拉（压）杆的强度条件≤u——极限应力n——安全因数＞1五、拉（压）杆的强度条件：（0.2）sb（bc）1、塑性材料：2、脆性材料:极限应力u的取值：ab六、轴向拉伸或压缩时的变形lFFl1a1b1用切线代替圆弧的方法求节点位移1、超静定问题：单凭静力学平衡方程不能确定出全部未知力（外力、内力、应力）的问题。3、超静定的解法：由平衡方程、变形协调方程和物理方程相结合，进行求解。2、静不定次数静不定次数=未知力个数-静力学平衡方程数七、拉伸、压缩超静定问题4

5、、温度应力和装配应力八、剪切和挤压的实用计算剪切的实用计算挤压的实用计算≤≤第三章扭转变形特点：杆件各截面绕轴线发生相对转动。MeMe受力特点：在垂直于杆件轴线的平面内作用有力偶。一、扭转的特点二、扭转时的内力——扭矩MeMeMexTMeT构件受扭时，横截面上的内力为力偶，称为扭矩，记作“T”扭矩的正负规定以右手螺旋法则，沿截面外法线方向为正，反之为负。四、切应力互等定理MeMedxdx三、扭矩图五、剪切胡克定理maxmaxmaxmax六、圆轴扭转时的应力最大切应力：（1）实心圆截面：七、极

6、惯性矩和抗扭截面系数的计算：(2)空心圆截面：强度条件：([]称为许用切应力)八、圆轴扭转时的强度计算塑性材料脆性材料≤≤九、圆轴扭转时的变形Mel（rad）刚度条件Me≤第四章弯曲内力一、梁弯曲时内力––剪力和弯矩正负规定:左上右下为正（1）剪力FS:（2）弯矩M：左顺右逆为正可以装水为正MFSACFAFBFMFSCBFalAbxFBFA内力的正负规定:（1）剪力FS:左上右下为正;反之为负。左上右下为正FSFSFSFS+FSFS+（2）弯矩M：使梁变成上凹下凸的为正弯矩；反之为负弯矩。MMMM

7、(+)MM(+)左顺右逆为正可以装水为正剪力=截面左侧所有外力在y轴上投影代数之和，向上为正。弯矩=截面左侧所有外力对该截面之矩的代数和，顺时针为正。AqBDaCaaFAFB二、剪力方程和弯矩方程剪力图和弯矩图BxqlAFS=FS(x)剪力方程)(xMM=弯矩方程1、若q=0，则FS=常数，M是斜直线；2、若q=常数，则FS是斜直线，M为二次抛物线；3、M的极值发生在FS=0的截面上。三、载荷集度、剪力和弯矩间的关系四、简易作图法特殊点:端点、分区点（外力变化点）和驻点等。利用内力和外力的关系及特殊

8、点的内力值来作图的方法。二、剪力、弯矩与外力间的关系外力无外力段均布载荷段集中力集中力偶q=0q>0q<0FS图特征M图特征CMe水平直线xFSFS>0FSFS<0x斜直线增函数xFSxFS降函数xFSCFS1FS2FS1–FS2=F向下突变xFSC无变化斜直线xM增函数xM降函数曲线xMxM有折角向上突变MxM1M2CF附录截面图形的几何性质称为图形对x和y轴的静矩。（面积矩、一次矩）一、静矩和形心二、形心：CdAyxxyO（1）简单图形的形心和静矩：（2）组合图形