材力剪切與扭轉(zhuǎn)b課件

材力剪切與扭轉(zhuǎn)b課件引言剪切變形扭轉(zhuǎn)變形組合變形材料力學(xué)性能與本構(gòu)關(guān)系典型案例分析01引言課程背景材料力學(xué)是工程類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握材料的力學(xué)性能及分析能力。剪切與扭轉(zhuǎn)是材料力學(xué)中的重要內(nèi)容，對(duì)于機(jī)械、土木等工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握剪切與扭轉(zhuǎn)的原理和計(jì)算方法是非常必要的。理解剪切與扭轉(zhuǎn)的基本概念和原理。掌握剪切與扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變分析和計(jì)算方法。熟悉材料的剪切與扭轉(zhuǎn)性能，并能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理。能夠應(yīng)用剪切與扭轉(zhuǎn)的知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題。01020304課程目標(biāo)第五部分應(yīng)用剪切與扭轉(zhuǎn)的知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題（2學(xué)時(shí)）第四部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理（2學(xué)時(shí)）第三部分材料的剪切與扭轉(zhuǎn)性能（2學(xué)時(shí)）第一部分剪切與扭轉(zhuǎn)的基本概念和原理（2學(xué)時(shí)）第二部分剪切與扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變分析和計(jì)算方法（4學(xué)時(shí)）課程安排02剪切變形在兩個(gè)相互垂直平面上作用的剪切力，導(dǎo)致物體沿著剪切力方向發(fā)生相對(duì)位移。剪切力物體在外力作用下，形狀和尺寸發(fā)生相對(duì)變化的現(xiàn)象。剪切變形剪切力與剪切變形概念剪切塑性材料在剪切力作用下發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象。彈性與塑性分析方法通過(guò)材料力學(xué)、彈性力學(xué)等理論方法，對(duì)材料的剪切彈性與塑性進(jìn)行分析。剪切彈性材料在剪切力作用下發(fā)生彈性變形的現(xiàn)象。剪切彈性與塑性分析03強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定、數(shù)值模擬等方法，對(duì)材料的剪切強(qiáng)度與穩(wěn)定性進(jìn)行校核。01剪切強(qiáng)度材料在剪切力作用下所能承受的最大應(yīng)力。02穩(wěn)定性校核在剪切力作用下，對(duì)物體的穩(wěn)定性進(jìn)行校核，以確保物體在受到外力時(shí)不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)或破壞。剪切強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核03扭轉(zhuǎn)變形在物體受到外力作用時(shí)，會(huì)圍繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力稱為扭轉(zhuǎn)力。物體在受到扭轉(zhuǎn)力后，會(huì)發(fā)生圍繞某一點(diǎn)的彎曲變形，這種變形稱為扭轉(zhuǎn)變形。扭轉(zhuǎn)力與扭轉(zhuǎn)變形概念扭轉(zhuǎn)變形扭轉(zhuǎn)力彈性分析在材料科學(xué)中，彈性是指材料在受到外力作用后，能夠恢復(fù)到原始狀態(tài)的性質(zhì)。在扭轉(zhuǎn)變形中，材料的彈性表現(xiàn)為在去除外力后，物體能夠恢復(fù)到原始形狀。塑性分析與彈性相反，塑性是指材料在受到外力作用后，不能恢復(fù)到原始狀態(tài)的性質(zhì)。在扭轉(zhuǎn)變形中，材料的塑性表現(xiàn)為在去除外力后，物體不能完全恢復(fù)到原始形狀。扭轉(zhuǎn)彈性與塑性分析扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度材料的抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力稱為扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。不同材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度不同，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。穩(wěn)定性校核在工程應(yīng)用中，為了確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核。在扭轉(zhuǎn)變形中，穩(wěn)定性校核包括確定結(jié)構(gòu)在受到外力作用時(shí)是否會(huì)發(fā)生失穩(wěn)。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核04組合變形當(dāng)梁受到兩個(gè)或兩個(gè)以上的荷載作用時(shí)，其變形稱為組合變形。組合變形定義根據(jù)荷載作用方式的不同，組合變形可分為扭矩和剪切組合變形、彎曲和剪切組合變形、彎曲和扭轉(zhuǎn)組合變形等。組合變形分類組合變形概念及分類對(duì)于組合變形，需要采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行受力分析，并建立相應(yīng)的計(jì)算模型。組合變形分析方法首先對(duì)各單一變形進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)疊加原理將各變形值相加，得到總的變形值。組合變形計(jì)算步驟組合變形的分析與計(jì)算強(qiáng)度校核對(duì)于組合變形，需要分別對(duì)各單一變形進(jìn)行強(qiáng)度校核，綜合考慮各因素對(duì)強(qiáng)度的影響，如材料的彈性模量、泊松比、許用應(yīng)力等。穩(wěn)定性校核穩(wěn)定性校核主要是針對(duì)梁在承受載荷作用后可能出現(xiàn)的失穩(wěn)現(xiàn)象進(jìn)行的校核，主要考慮梁的截面形狀、尺寸、跨度等因素對(duì)穩(wěn)定性的影響。組合變形的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核05材料力學(xué)性能與本構(gòu)關(guān)系強(qiáng)度塑性韌性硬度材料力學(xué)性能基本概念01020304材料在承受一定外力時(shí)所能承受的最大應(yīng)力。材料在斷裂前所能承受的最大變形量。材料在沖擊或振動(dòng)荷載下，能夠吸收較大能量并不斷裂的性質(zhì)。材料表面抵抗壓入或刻劃的能力。描述了材料在彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系。彈性力學(xué)方程反映了材料對(duì)彈性變形的抵抗能力。彈性模量描述了材料橫向變形與縱向變形之間的關(guān)系。泊松比材料彈性本構(gòu)關(guān)系描述了材料在塑性變形過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系。塑性力學(xué)方程屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度材料開(kāi)始進(jìn)入塑性變形所需的最小應(yīng)力。材料在塑性變形過(guò)程中所能承受的最大應(yīng)力。030201材料塑性本構(gòu)關(guān)系06典型案例分析案例一：簡(jiǎn)支梁受剪簡(jiǎn)支梁受剪時(shí)，梁的剪切變形會(huì)使兩端產(chǎn)生相對(duì)的位移。簡(jiǎn)支梁受剪時(shí)，剪力在梁的橫截面上產(chǎn)生剪切力矩，導(dǎo)致梁的兩端發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種變形會(huì)影響梁的承載能力和穩(wěn)定性。案例二：框架結(jié)構(gòu)中的剪切變形框架結(jié)構(gòu)中的剪切變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中，由于豎向荷載的作用，會(huì)使框架產(chǎn)生剪切變形。這種變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性，因此需要進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)來(lái)減小剪切變形的影響。典型剪切案例分析案例一：圓柱形結(jié)構(gòu)受扭圓柱形結(jié)構(gòu)受扭時(shí)，會(huì)產(chǎn)生扭矩和剪切力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。圓柱形結(jié)構(gòu)受扭時(shí)，扭矩和剪切力會(huì)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生作用，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。這種變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。案例二：橋梁結(jié)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)變形橋梁結(jié)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)的平衡性和穩(wěn)定性。橋梁結(jié)構(gòu)中，由于車(chē)輛等荷載的作用，會(huì)使橋梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。這種變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)的平衡性和穩(wěn)定性，因此需要進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)來(lái)減小扭轉(zhuǎn)變形的影響。典型扭轉(zhuǎn)案例分析案例一：連續(xù)梁的剪切和扭轉(zhuǎn)組合變形連續(xù)梁在承受剪力和扭矩共同作用下，會(huì)發(fā)生剪切和扭轉(zhuǎn)組合變形。連續(xù)梁在承受剪力和扭矩共同作用下，會(huì)發(fā)生剪切和扭轉(zhuǎn)組合變形。這種變形會(huì)影響連續(xù)梁的承載能力和穩(wěn)定性，需要進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)來(lái)減小其影響。案例二：高層