材料力学常用公式

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材料力学公式完全版

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材料力学公式完全版材料力学是研究材料在外力作用下的力学性质和变形行为的一门学科。

在材料力学中,有很多的公式被广泛应用于计算和分析材料的力学行为。

下面是一些常见的材料力学公式:1. 应力(Stress):应力是单位面积上的力,通常用σ 表示,计算公式为:σ = F / A,其中 F 是力的大小,A 是面积。

2. 应变(Strain):应变是物体在受力作用下发生变形的程度,通常用ε 表示,计算公式为:ε = ΔL / L,其中ΔL 是长度的变化量,L 是初始长度。

3. 弹性模量(Young's modulus):弹性模量是衡量材料抵抗变形的能力的物理量,通常用 E 表示,计算公式为:E = σ / ε。

4. 剪切应力(Shear stress):剪切应力是垂直方向上的切应力,通常用τ 表示,计算公式为:τ = F / A,其中 F 是切力的大小,A 是垂直于切力方向的面积。

5. 剪切应变(Shear strain):剪切应变是物体在受剪切力作用下的变形程度,通常用γ 表示,计算公式为:γ = tanθ,其中θ 是切变角度。

6. 泊松比(Poisson's ratio):泊松比是衡量材料横向收缩相对于纵向伸长的程度的物理量,通常用ν 表示,计算公式为:ν = -ε横 /ε纵。

7. 屈服强度(Yield strength):屈服强度是材料开始产生塑性变形的临界点,通常用σy 表示。

8. 极限强度(Ultimate strength):极限强度是材料在破坏前能承受的最大应力,通常用σu 表示。

9. 可延性(Elonagation):可延性是材料在断裂前的拉伸变形量,通常用δ 表示,计算公式为:δ = (L - L0) / L0。

10. 硬度(Hardness):硬度是材料抵抗划伤或压痕的能力,常用的硬度测量方法有布氏硬度、维氏硬度等。

11. 柯尔摩根关系(Hooke's law):柯尔摩根关系是描述弹性固体在小应变下的力学行为的线性关系,计算公式为:σ = Eε,其中 E 是杨氏模量,σ 是应力,ε 是应变。

材料力学公式大全

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材料力学公式大全材料力学是研究材料在外力作用下的变形、破坏和稳定性等力学性能的学科。

在工程实践中,材料力学公式是工程师们进行材料设计、分析和计算的重要工具。

本文将为大家介绍一些常用的材料力学公式,希望能对大家有所帮助。

1. 应力和应变。

在材料力学中,应力和应变是最基本的概念。

应力是单位面积上的内力,通常用σ表示,其公式为:σ = F/A。

其中,F为受力,A为受力面积。

应变是材料单位长度的变形量,通常用ε表示,其公式为:ε = ΔL/L。

其中,ΔL为长度变化量,L为原始长度。

2. 弹性模量。

弹性模量是材料在弹性阶段的应力和应变关系的比例系数,通常用E表示,其公式为:E = σ/ε。

3. 餐极限。

屈服极限是材料在受力作用下开始发生塑性变形的应力值,通常用σy表示。

4. 断裂韧性。

断裂韧性是材料在破坏前所能吸收的能量,通常用K表示,其公式为:K = σ√πc。

其中,σ为应力,c为裂纹长度。

5. 疲劳强度。

疲劳强度是材料在交变应力作用下能够承受的最大应力值,通常用σf表示。

6. 塑性体积变形。

塑性体积变形是材料在塑性变形过程中体积的变化,通常用ΔV表示,其公式为:ΔV = V(ε1-ε2+ε3)。

其中,V为原始体积,ε1、ε2、ε3分别为三个主应变。

7. 岛壳理论。

岛壳理论是用于计算薄壁结构的强度和稳定性的理论,通常用T表示,其公式为:T = P/A。

其中,P为受力,A为受力面积。

8. 塑性流动理论。

塑性流动理论是用于描述金属材料在塑性变形过程中的流动规律的理论,通常用ε表示,其公式为:ε = ln(ε0/εf)。

其中,ε0为初始应变,εf为终止应变。

以上就是一些常用的材料力学公式,希望对大家有所帮助。

在工程实践中,我们可以根据具体情况选择合适的公式进行分析和计算,以保证工程设计的安全可靠性。

材料力学是一个复杂而又有趣的领域,希望大家能够在学习和工作中不断深入研究,提升自己的专业能力。

材料力学公式大全

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材料⼒学公式⼤全材料⼒学常⽤公式1.外⼒偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪⼒和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截⾯上正应⼒的计算公式(杆件横截⾯轴⼒F N,横截⾯⾯积A,拉应⼒为正)4.轴向拉压杆斜截⾯上的正应⼒与切应⼒计算公式(夹⾓a 从x 轴正⽅向逆时针转⾄外法线的⽅位⾓为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松⽐8.胡克定律9.受多个⼒作⽤的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布⼒或变截⾯的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许⽤应⼒,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截⾯收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松⽐和切变模量G之间关系式17.圆截⾯对圆⼼的极惯性矩(a)实⼼圆(b)空⼼圆18.圆轴扭转时横截⾯上任⼀点切应⼒计算公式(扭矩T,所求点到圆⼼距离r)19.圆截⾯周边各点处最⼤切应⼒计算公式20.扭转截⾯系数,(a)实⼼圆(b)空⼼圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应⼒计算公式22.圆轴扭转⾓与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同⼀材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件? 或27.受内压圆筒形薄壁容器横截⾯和纵截⾯上的应⼒计算公式,28.平⾯应⼒状态下斜截⾯应⼒的⼀般公式,29.平⾯应⼒状态的三个主应⼒,,30.主平⾯⽅位的计算公式31.⾯内最⼤切应⼒32.受扭圆轴表⾯某点的三个主应⼒,,33.三向应⼒状态最⼤与最⼩正应⼒ ,34.三向应⼒状态最⼤切应⼒35.⼴义胡克定律36.四种强度理论的相当应⼒37.⼀种常见的应⼒状态的强度条件,38.组合图形的形⼼坐标计算公式,39.任意截⾯图形对⼀点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截⾯图形对轴z和轴y的惯性半径? ,41.平⾏移轴公式(形⼼轴z c与平⾏轴z1的距离为a,图形⾯积为A)42.纯弯曲梁的正应⼒计算公式43.横⼒弯曲最⼤正应⼒计算公式44.矩形、圆形、空⼼圆形的弯曲截⾯系数? ,,45.⼏种常见截⾯的最⼤弯曲切应⼒计算公式(为中性轴⼀侧的横截⾯对中性轴z的静矩,b为横截⾯在中性轴处的宽度)46.矩形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处47.⼯字形截⾯梁腹板上的弯曲切应⼒近似公式48.轧制⼯字钢梁最⼤弯曲切应⼒计算公式49.圆形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处50.圆环形薄壁截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处51.弯曲正应⼒强度条件52.⼏种常见截⾯梁的弯曲切应⼒强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应⼒σ⼜有切应⼒τ作⽤时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分⽅程55.梁的转⾓⽅程56.梁的挠曲线⽅程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作⽤时杆件截⾯底部边缘和顶部边缘处的正应⼒计算公式58.偏⼼拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截⾯杆按第三和第四强度理论建⽴的强度条件表达式,60.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时,合成弯矩为61.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作⽤时强度计算公式64.剪切实⽤计算的强度条件65.挤压实⽤计算的强度条件66.等截⾯细长压杆在四种杆端约束情况下的临界⼒计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰⽀µ=l(b)⼀端固定、⼀端⾃由µ=2(c)⼀端固定、⼀端铰⽀µ=(d)两端固定µ=68. 压杆的长细⽐或柔度计算公式,69. 细长压杆临界应⼒的欧拉公式70. 欧拉公式的适⽤范围传动轴所受的外⼒偶矩通常不是直接给出,⽽是根据轴的转速n 与传递的功率P 来计算。

材料力学公式大全

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材料力学公式大全材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科,是材料科学的重要组成部分。

在工程实践中,材料力学公式是工程师们设计和分析结构、零部件等工程问题时必不可少的工具。

本文将为大家介绍一些常用的材料力学公式,希望能对大家的工程实践有所帮助。

1. 应力公式。

在材料力学中,应力是指单位面积上的力的大小,通常用σ表示,其公式为:\[ \sigma = \frac{F}{A} \]其中,F为受力,A为受力面积。

2. 应变公式。

应变是指材料在受力作用下产生的变形程度,通常用ε表示,其公式为:\[ \varepsilon = \frac{\Delta L}{L} \]其中,ΔL为长度变化量,L为原始长度。

3. 弹性模量公式。

弹性模量是材料抵抗形变的能力,通常用E表示,其公式为:\[ E = \frac{\sigma}{\varepsilon} \]4. 剪切应力公式。

在材料力学中,剪切应力是指垂直于受力方向的力,通常用τ表示,其公式为:\[ \tau = \frac{F}{A} \]其中,F为受力,A为受力面积。

5. 剪切应变公式。

剪切应变是指材料在受剪切力作用下产生的变形程度,通常用γ表示,其公式为:\[ \gamma = \frac{\Delta x}{h} \]其中,Δx为位移,h为原始长度。

6. 泊松比公式。

泊松比是材料在拉伸或压缩时,在垂直方向上的收缩或膨胀程度的比值,通常用ν表示,其公式为:\[ \nu = -\frac{\varepsilon_{y}}{\varepsilon_{x}} \]其中,εy为垂直方向的应变,εx为拉伸或压缩方向的应变。

7. 弯曲应力公式。

在材料力学中,弯曲应力是指材料在受弯曲力作用下的应力,其公式为:\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中,M为弯矩,c为截面到中性轴的距离,I为惯性矩。

8. 弯曲应变公式。

弯曲应变是指材料在受弯曲力作用下产生的变形程度,其公式为:\[ \varepsilon = \frac{M \cdot c}{E \cdot I} \]其中,M为弯矩,c为截面到中性轴的距离,E为弹性模量,I为惯性矩。

材料力学常用公式

材料力学常用公式

材料力学常用公式材料力学是研究材料在受力下的力学性质和变形行为的学科,它在工程领域中有着广泛的应用。

常用的材料力学公式包括应力、应变、热应变、应力-应变关系等。

下面是一些常用的材料力学公式的介绍:1. 应力(Stress)公式:应力定义为单位面积上的力,常用公式为:σ=F/A其中,σ为应力,F为受力,A为受力面积。

2. 应变(Strain)公式:应变定义为材料单位长度的变化,常用公式为:ε=ΔL/L其中,ε为应变,ΔL为长度变化,L为原始长度。

3. 霍克定律(Hooke's Law):霍克定律描述了弹性固体在小应变下应力和应变的线性关系,常用公式为:σ=Eε其中,σ为应力,ε为应变,E为材料的弹性模量。

4. 应力-应变关系(Stress-Strain Relationship):应力-应变关系用来描述材料在受力下的变形行为,通常用应力与应变的曲线来表示。

其中弹性阶段遵循霍克定律,塑性阶段存在应力和应变不再线性相关的情况。

5.等效应力(von Mises Stress):等效应力是衡量材料在多轴载荷作用下发生破坏的临界值,常用公式为:σ_eq = √(σ_x^2 + σ_y^2 + σ_z^2 - σ_xσ_y - σ_yσ_z -σ_zσ_x + 3τ^2)其中,σ_eq为等效应力,σ_x、σ_y、σ_z为主应力,τ为主应力间的剪应力。

6. 拉伸强度(Tensile Strength):拉伸强度是材料在拉伸状态下破坏前的最大抗拉应力,常用公式为:σ_u = P_max / A_0其中,σ_u为拉伸强度,P_max为最大拉伸力,A_0为原始横截面积。

7. 弯曲应力(Bending Stress):当材料受弯曲作用时,所产生的应力称为弯曲应力,常用公式为:σ_b=(M*y)/I其中,σ_b为弯曲应力,M为弯矩,y为材料中点位置,I为截面惯性矩。

8. 剪切应力(Shear Stress):剪切应力是材料在剪切载荷作用下的应力,常用公式为:τ=F/A其中,τ为剪切应力,F为剪切力,A为剪切面积。

材料力学公式大全

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材料力学公式大全一、轴向拉伸与压缩。

1. 内力 - 轴力(N)- 截面法:N = ∑ F_外(外力沿杆件轴线方向的代数和)2. 应力 - 正应力(σ)- σ=(N)/(A),其中A为杆件的横截面面积。

3. 变形 - 轴向变形(Δ l)- 胡克定律:Δ l=(NL)/(EA),其中L为杆件的原长,E为材料的弹性模量。

4. 应变 - 线应变(varepsilon)- varepsilon=(Δ l)/(l)二、剪切。

1. 内力 - 剪力(V)- 截面法:V=∑ F_外(垂直于杆件轴线方向外力的代数和)2. 应力 - 切应力(τ)- τ=(V)/(A)(A为剪切面面积)3. 剪切胡克定律。

- τ = Gγ,其中G为材料的切变模量,γ为切应变。

三、扭转。

1. 内力 - 扭矩(T)- 截面法:T=∑ M_外(外力偶矩的代数和)2. 应力 - 切应力(τ)- 对于圆轴扭转:τ=(Tρ)/(I_p),在圆轴表面ρ = R时,τ_max=(TR)/(I_p),其中R为圆轴半径,I_p=(π D^4)/(32)(对于实心圆轴,D为直径),I_p=(π(D^4 - d^4))/(32)(对于空心圆轴,d为内径)。

3. 变形 - 扭转角(φ)- φ=(TL)/(GI_p)(单位为弧度)四、弯曲内力。

1. 剪力(V)和弯矩(M)- 截面法:V=∑ F_外(垂直于梁轴线方向外力的代数和),M=∑ M_外(外力对所求截面形心的力矩代数和)- 剪力图和弯矩图的绘制规则:- 无荷载段:V为常数,M为一次函数(斜直线)。

- 均布荷载段:V为一次函数(斜直线),M为二次函数(抛物线)。

- 集中力作用处:V图有突变(突变值等于集中力大小),M图有折角。

- 集中力偶作用处:V图无变化,M图有突变(突变值等于集中力偶大小)。

五、弯曲应力。

1. 正应力(σ)- 对于梁的纯弯曲:σ=(My)/(I_z),其中y为所求点到中性轴的距离,I_z为截面对中性轴z的惯性矩。

材料力学公式

材料力学公式

材料力学公式材料力学公式是材料学研究领域中很重要的部分,运用合适的公式能够预测、描述和解释许多材料学现象。

材料力学公式是基于物理和数学原理建立的,有助于我们了解材料的性质和行为。

在这篇文章中,我们将介绍几个常见的材料力学公式,以及它们在材料学中的应用。

1. 晶体弹性常数公式晶体弹性常数通常是材料物理学的一个关键方面,它们描述了材料变形和应力之间的关系。

一些常见的晶体弹性常数公式包括:(1)杨氏模量(E)公式:E = σ/ε其中,E是杨氏模量,σ是单轴应力,ε是单轴应变。

(2)剪切模量(G)公式:G = τ/γ其中,G是剪切模量,τ是剪切应力,γ是剪切应变。

(3)泊松比(ν)公式:ν = -εx/εy其中,εx是沿着x轴的应变,εy是沿着y轴的应变。

这些公式能够帮助我们计算材料在特定应力下的变形和应变。

例如,杨氏模量是一个很重要的性质,因为我们可以通过它来计算材料的应力应变曲线。

对于一些高坚度的材料,剪切模量比杨氏模量更适合用于描述材料的特定弹性行为。

2. 应力公式应力公式是指计算在材料内部力的作用下材料产生的应力的公式。

例如,一些常见的应力公式包括:(1)等效应力(σeq)公式:σeq = ((σ1 - σ2)² + (σ2 - σ3)² + (σ3 - σ1)²)½其中,σ1、σ2和σ3分别是应力的主应力。

(2)应力分布公式:σ = F/A其中,σ是应力,F是力,A 是受力面积。

(3)柯西应力公式:σij = cijklεkl其中,σij 是第i个面上的第j个分量的应力,εkl 是第k个面上的第l个分量的应变,cijkl是材料的柯西弹性常数。

3. 强度和韧度公式强度和韧度公式涉及到材料的机械性能,是材料学中很重要的概念。

一些常见的强度和韧度公式包括:(1)屈服强度公式:σy = Fy/A其中,σy是材料的屈服强度,Fy是达到屈服点所需要的力,A是受力面积。

材料力学公式大全pdf

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本文主要介绍材料力学中的相关公式,方便学习和应用。

以下是材料力学公式大全pdf:
1. 应力公式:
应力(σ)=受力(F)/截面积(A)
2. 应变公式:
应变(ε)=变形(ΔL)/初始长度(L)
3. 餘弦定理:
c² = a² + b² - 2ab cosC
4. 正弦定理:
a / sinA =
b / sinB =
c / sinC
其中A,B,C为三角形的内角。

5. 费马原理:
任何在保持稳定的条件下遵循最短路线的点在路线最短。

6. 钢材强度公式:
σs = Fs / A
其中,σs表示钢材的强度,Fs表示钢材的极限拉力,A表示截面积。

7. 钢材弹性模量公式:
Es = σs / εs
其中,Es表示钢材的弹性模量,σs表示钢材的强度,εs表示钢材的应变。

8. 抗弯公式:
M = σ x I / y
其中,M表示悬臂梁的弯矩,σ表示应力,I表示截面惯性矩,y 为距截面中性轴的距离。

9. 泊松比公式:
ν = -ε₂ / ε₁
其中,ν为泊松比,ε₁为轴向应变,ε₂为横向应变。

10. 拉力公式:
F = A x ε x E
其中,F表示拉力,A表示截面积,ε表示应变,E为材料的弹性模量。

以上就是材料力学公式大全pdf。

希望能对大家学习和应用材料力学有所帮助。

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材料力学常用公式
1.外力偶矩计算公式
(P 功率,n转速)
2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式
3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式
(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正)
4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计
算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)
5.
6.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距
l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径
d,拉伸后试样直径d1)
7.
8.纵向线应变和横向线应变
9.
10.泊松比11.胡克定律
12.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式
13.
承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变
形计算公式
14.轴向拉压杆的强度计算公式
15.许用应力,脆性材料
,塑性材料
16.延伸率
17.截面收缩率
18.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )
19.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之
间关系式
20.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆
21. (b)空心圆
22.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公
式(扭矩T,所求点到圆心距离r

23.圆截面周边各点处最大切应力计算公式
24.扭转截面系数,(a)实心圆
25. (b)空心圆
26.薄壁圆管(壁厚δ≤ R
0 /10 ,R
为圆管
的平均半径)扭转切应力计算公式
27.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚
度GH
p 的关系式
28.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或
各段的直径不同(如阶梯轴)时

29.
等直圆轴强度条件
30.塑性材料;脆性材料
31.扭转圆轴的刚度条件

32.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上
的应力计算公式
,
33.平面应力状态下斜截面应力的一般公式
,
34.平面应力状态的三个主应力
,
,
35.主平面方位的计算公式
36.面内最大切应力
37.受扭圆轴表面某点的三个主应力,

38.三向应力状态最大与最小正应力
,
39.三向应力状态最大切应力
40.广义胡克定律
41.
42.
43.四种强度理论的相当应力
44.一种常见的应力状态的强度条件

45.组合图形的形心坐标计算公式

46.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点
为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和
的关系式
47.截面图形对轴z 和轴y的惯性半径
,
48.平行移轴公式(形心轴z c与平行轴z1的
距离为a,图形面积为A )
49.纯弯曲梁的正应力计算公式
50.横力弯曲最大正应力计算公式
51.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数


52.几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式
(为中性轴一侧的横截面对中性轴z
的静矩,b为横截面在中性轴处的宽度)53.矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴

54.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公

55.轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式
56.圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴

57.圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在
中性轴处
58.弯曲正应力强度条件
59.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件
60.弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力
τ作用时的强度条件


61.梁的挠曲线近似微分方程
62.梁的转角方程
63.梁的挠曲线方程
64.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件
截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式
65.偏心拉伸(压缩)
66.弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强
度理论建立的强度条件表达式

67.圆截面杆横截面上有两个弯矩和
同时作用时,合成弯矩为
68.圆截面杆横截面上有两个弯矩和
同时作用时强度计算公式
69.弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式
70.剪切实用计算的强度条件
71.挤压实用计算的强度条件
72.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的
临界力计算公式
73.压杆的约束条件:(a )两端铰支 μ=l 74. (b )一端固定、一端自
由 μ=2
75. (c )一端固定、一端铰
支 μ=
76. (d )两端固定 μ=
77.
压杆的长细比或柔度计算公式 ,
78.细长压杆临界应力的欧拉公式
79.欧拉公式的适用范围
80.压杆稳定性计算的安全系数法
81.压杆稳定性计算的折减系数法
82.关系需查表求得。

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