材料力學(xué)課件.ppt

1、材料力學(xué)，材料力學(xué)，第1章介紹和基本概念，1基本概念和任務(wù)2可變形固體及其基本假設(shè)3研究對(duì)象的幾何特征，1。幾個(gè)基本概念部件：機(jī)械或結(jié)構(gòu)的最小單位強(qiáng)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(duì)矛盾，安全性，材料越少越好，經(jīng)濟(jì)性，載荷和材料是確定的，計(jì)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(wù)是：研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，為工程設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和計(jì)算方法；2.材料力學(xué)的任務(wù)，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有承載力；1.幾個(gè)基本概念和任務(wù)；3.強(qiáng)度計(jì)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(xué)中的剛體相比，在應(yīng)用公理時(shí)，應(yīng)注意：力傳遞性公理：變形不等價(jià)，力線平移定理：變形不等價(jià)，2可變形固體及其基本假設(shè)，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(gè)基本假設(shè)：連續(xù)性假設(shè)：考慮到材料是致密的，均勻性假設(shè)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(shè)；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(shè)：在外力作用下，如果變形與構(gòu)件尺寸相平衡，計(jì)算可以很簡單。實(shí)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。基本假設(shè)：構(gòu)件：在一個(gè)

3、方向上具有大尺寸的板和殼；在兩個(gè)方向上具有大尺寸的實(shí)體：在三個(gè)方向上都具有大尺寸；彈性力學(xué)的邊界條件不同，公式也復(fù)雜得多。材料力學(xué)只研究桿，而結(jié)構(gòu)力學(xué)研究由許多桿組成的桿系統(tǒng)。幾何特征，每個(gè)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(cè)量)，曲桿：拱，折桿：剛架，研究對(duì)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(duì)象，7實(shí)際構(gòu)件受到各種力的作用?？紤]到主要的外力，幾個(gè)力歸因于基本變形不能忽略，但組合變形。基本變形：構(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(qiáng)度，剛度等可變形實(shí)體和剛體：四個(gè)基本假設(shè)：研究對(duì)象：均勻，連續(xù)，各向同性和小變形等四個(gè)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(shí)例2內(nèi)力，截面法，軸向力3應(yīng)力4強(qiáng)度計(jì)算5軸向拉壓變形6超靜定問題，1概念和實(shí)例，應(yīng)力特征：外力作用線與桿軸重合。變形特征：每個(gè)橫截面沿軸線平行移動(dòng)。2.例1。概念：拉桿鋼絲繩、壓桿柱和桌腿，以及一對(duì)沿桿軸作用的大小相同、方向相反的力。描述：因?yàn)橥饬εc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(jì)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(biāo)準(zhǔn)力柱平衡方程平衡。() ()規(guī)定軸向力N為正()和壓力為負(fù)()，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(duì)齊。例1，1。從左到右，首先計(jì)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(jì)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?cái)?，保留一部分，?biāo)明受力和標(biāo)準(zhǔn)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(hào)：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(diǎn)，應(yīng)力特征：外力的作用線與桿的軸線重合。 變形特征：每個(gè)橫截面平行于軸移動(dòng)。第一，應(yīng)力：桿橫截面上某一點(diǎn)的內(nèi)力強(qiáng)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(qiáng)度條件，3應(yīng)力，2軸向拉伸和壓縮過程中截面上的應(yīng)力，平面假設(shè)：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(jì)算應(yīng)力，首先要找出截面上的應(yīng)力分布。應(yīng)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(yīng)力的分布規(guī)律。軸向力的橫截面積中正應(yīng)力的符號(hào)與軸向力的符號(hào)相同，有正張力和負(fù)壓力。示例2顯示了一個(gè)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(gè)截面的軸向力和應(yīng)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(jì)算方法：沿1-1截面切割，假設(shè)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(fù)應(yīng)力法向應(yīng)力符號(hào)與軸向力n相同。(2)應(yīng)力計(jì)算實(shí)例3圖A所示為斗式提升機(jī)。水桶由鏈條連接。鏈條的計(jì)算圖如圖B所示，每個(gè)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(gè)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