材料力学经典讲解.ppt

研究工程材料力学行为和构件安全设计理论的学说称为材料力学。
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材料力学研究的问题
(1)在各种外力作用下,杆件的内力和变形,以及外力、内力和变形之间的关系;
(2)杆的几何形状和尺寸对强度、刚度和稳定性的影响;
(3)常用工程材料的主要力学性质。 在此基础上,建立保证杆件的强度、刚度和稳定性的条件。
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3. 为合理解决工程构件设计中安全性与经济性之间的矛盾提供力学方面的依据。
强度条件、刚度条件、欧拉公式
应力状态分析与四种强度理论
;拉伸时与压缩时的力学性能
2. 构件的强度、刚度和稳定性;
强度:拉伸、压缩、剪切、挤压、扭转、弯曲
刚度:拉伸、压缩、扭转、弯曲
稳定性:压杆稳定、动载荷、交变应力、疲劳
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材料力学研究问题的程序
设计截面
强度或刚度校核
确定许可荷载
应力
强度条件
变形
刚度条件
解超静定问题
内力
外力
载荷与约束反力
σ≤[σ]
f ≤[ f ]
危险点处的最大应力≤材料的许用应力
最大变形位移值≤允许变形位移值
θ≤[θ]
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材料力学内容的简单回顾
基本变形问题:
拉伸、压缩、剪切、挤压、扭转、弯曲
组合变形问题:
拉(压)-弯、偏心拉伸(压缩)、弯曲-扭转、拉弯扭
压杆稳定问题:
受压直杆的稳定条件
动应力问题:
动荷载、交变应力
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内力:轴力、剪切力、扭矩、弯矩
内力是外力引起的抗力,所以应用截面法,根据静力学平衡方程及边界荷载法就可求出内力。回顾我们在研究基本变形问题和组合变形问题时,杆件横截面上的内力,诸如轴力、剪力、扭矩和弯矩等无一不是应用截面法及边界荷载法求得的。
内力是杆件横截面上分布内力系的合力或合力偶矩,因此它们不能确切表达横截面上各点处材料受力的强弱。为了解决杆件的强度计算问题,我们就必须探讨受力杆件横截面上的应力分布规律和应力计算。
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组合受力变形
杆件变形的基本形式
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剪切
扭转
弯曲
受力
变形特点
P
P
P
P
P
P
m
m
内力
(截面法)
轴力 N
剪力 Q
挤压力 Pjy
扭矩 T
剪力
弯矩
应力
强度条件
m
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变形
刚度条件

扭转
弯曲
虎克定律
静不定
问题
1、静平衡方程
2、变形协调方程(几何方程)
3、物理方程
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