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文檔簡介

1、材料力學,材料力學,第1章介紹和基本概念,1基本概念和任務2可變形固體及其基本假設3研究對象的幾何特征,1。幾個基本概念部件:機械或結(jié)構(gòu)的最小單位強度:部件或結(jié)構(gòu)抵抗損壞的能力和剛度:部件抵抗變形的穩(wěn)定性:部件保持其原始平衡的能力,一對矛盾,安全性,材料越少越好,經(jīng)濟性,載荷和材料是確定的,計算的橫截面積載荷和橫截面是確定的,比較材料和橫截面是安全的。獲得容許載荷的任務是:研究構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性,為工程設計提供理論依據(jù)和計算方法;2.材料力學的任務,所設計的結(jié)構(gòu)應具有承載力;1.幾個基本概念和任務;3.強度計算:1??勺冃喂腆w剛體。變形?彈性變形塑性變形彈性范圍:僅發(fā)生彈性變形的階段-與

2、理論力學中的剛體相比,在應用公理時,應注意:力傳遞性公理:變形不等價,力線平移定理:變形不等價,2可變形固體及其基本假設,忽略次要性質(zhì),從理性相模型中抽象出主要性質(zhì),提出了幾個基本假設:連續(xù)性假設:考慮到材料是致密的,均勻性假設可以用連續(xù)性函數(shù)來分析;考慮到材料的性質(zhì)在任何地方都是完全相同的,可以研究其中的一些性質(zhì)來解決局部和整體研究的統(tǒng)一各向同性假設;與各向異性相比,木材垂直條紋和水平條紋具有不同的抗損傷能力,小變形假設:在外力作用下,如果變形與構(gòu)件尺寸相平衡,計算可以很簡單。實踐證明,由此得出的結(jié)論是正確的,能充分反映材料的主要性能。mA=P(l-),mA=Pl,2?;炯僭O:構(gòu)件:在一個

3、方向上具有大尺寸的板和殼;在兩個方向上具有大尺寸的實體:在三個方向上都具有大尺寸;彈性力學的邊界條件不同,公式也復雜得多。材料力學只研究桿,而結(jié)構(gòu)力學研究由許多桿組成的桿系統(tǒng)。幾何特征,每個橫截面的橫截面垂直于桿的軸線,可分為:1。構(gòu)件分類(按長、寬、高測量),曲桿:拱,折桿:剛架,研究對象:均勻、連續(xù)、各向同性、小變形等彈性范圍內(nèi)的直桿,直桿:3。物質(zhì)力的幾何特征研究對象,7實際構(gòu)件受到各種力的作用??紤]到主要的外力,幾個力歸因于基本變形不能忽略,但組合變形?;咀冃危簶?gòu)件的變形形式分為四種基本變形:軸向拉伸和壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲、不同的外力、不同的內(nèi)力、不同的變形和不同的公式。小結(jié),一般

4、思想:構(gòu)件,強度,剛度等可變形實體和剛體:四個基本假設:研究對象:均勻,連續(xù),各向同性和小變形等四個基本變形在彈性范圍內(nèi)的直桿:拉壓,剪切,扭轉(zhuǎn)和彎曲,第2章軸向拉壓,1概念和實例2內(nèi)力,截面法,軸向力3應力4強度計算5軸向拉壓變形6超靜定問題,1概念和實例,應力特征:外力作用線與桿軸重合。變形特征:每個橫截面沿軸線平行移動。2.例1。概念:拉桿鋼絲繩、壓桿柱和桌腿,以及一對沿桿軸作用的大小相同、方向相反的力。描述:因為外力與軸線重合,所以稱之為軸向拉伸(壓縮),簡稱為拉伸(壓縮)。它隨著外力的增加而增加,而外力只與外力有關(guān)。其次,采用截面法計算m-n截面上的軸力和內(nèi)力。步驟:切掉虛部,保留一

5、部分,表示受力,標準力柱平衡方程平衡。() ()規(guī)定軸向力N為正()和壓力為負(),內(nèi)力和截面法用于通過局部平衡表征沿桿的軸向力:NP。與原始圖形對齊。例1,1。從左到右,首先計算軸承反作用力。2.從右到左,避開支座反力,局部平衡:N120kN(拉力)、N25kN(壓力)、N350kN(拉力)Nl=10mkN(拉力),計算下一根桿件的軸向力圖,用分段法總結(jié)規(guī)律:數(shù)值:軸向力等于,小節(jié),分段法步驟:虛截和截斷,保留一部分,標明受力和標準力列的平衡方程, 用截面法總結(jié)規(guī)律:數(shù)值:軸向力的值等于截面一側(cè)所有外力的代數(shù)和符號:與軸向力箭頭相反的外力產(chǎn)生正軸向力,N1-20kN(壓力)、N2-10kN(

6、壓力)、N3-30kN(張力)遍布于表面的每一點,應力特征:外力的作用線與桿的軸線重合。 變形特征:每個橫截面平行于軸移動。第一,應力:桿橫截面上某一點的內(nèi)力強度。尺寸:通常使用力/長度2N/m2 Pa MPaN/mm2 10 6 Pa,工程中使用一些材料常數(shù)GPa kN/mm2 10 9 Pa,kg/cm2 0.1 MPa,使用控制s,控制并使用s,建立強度條件,3應力,2軸向拉伸和壓縮過程中截面上的應力,平面假設:變形前為平面截面,變形后仍為平面,垂直于桿軸。想象一下,酒吧是由無數(shù)平行于軸線的縱向纖維組成的。為了計算應力,首先要找出截面上的應力分布。應力是內(nèi)力的集中,內(nèi)力與變形有關(guān),因此可

7、以通過觀察桿件的變形來確定截面上應力的分布規(guī)律。軸向力的橫截面積中正應力的符號與軸向力的符號相同,有正張力和負壓力。示例2顯示了一個民用建筑的磚柱,其上部截面尺寸為240240毫米,承重為150千牛頓;下部為370370毫米,承受2100千牛頓的載荷。試著找出每個截面的軸向力和應力。解決方案:外力的作用線與柱的軸線重合,因此截面AB和BC都產(chǎn)生軸向壓縮。(1)軸向力截面計算方法:沿1-1截面切割,假設軸向力為拉力,建立靜平衡方程:截面AB: n1p150kn,截面BC: N2P1P2 150kN,截面AB: a1240240mm57600mm2,截面BC: A2370370mm136900mm2,負應力法向應力符號與軸向力n相同。(2)應力計算實例3圖A所示為斗式提升機。水桶由鏈條連接。鏈條的計算圖如圖B所示,每個料斗連同物料的總重量為P=2000N牛頓。鋼鏈由兩層鋼板組成,如圖C所示。每個鏈板的厚度t=4.5mm毫米,寬度h=40mm毫米,寬度H=65mm毫米,釘孔直徑d=30mm毫米。試著找出

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