南昌大学土木工程专业材料力学理论实验考试备考资料
土木材力复习
第一章绪论1、材料力学的任务构件的承载能力：强度、刚度、稳定性。
强度：构件抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。
刚度——构件抵抗变形的能力。
稳定性——构件保持原来平衡形态的能力。
构件在正常工作时应满足强度、刚度、稳定性要求2、杆件变形的基本形式（掌握每种基本变形的受力特点和变形特点）基本变形1.轴向拉伸或压缩：在一对其作用线与直杆轴线重合的外力作用下，直杆在轴线方向发生的伸长或缩短变形。
2.剪切：在一对相距很近的、大小相同、指向相反的横向外力作用下，直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生相对错动。
3．扭转：在一对转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕轴线发生相对转动。
1.4．弯曲：在一对转向相反、作用面在杆件纵向平面内的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕垂直杆轴线的轴发生相对转动。
组合变形：当杆件同时发生两种或两种以上基本变形时称为组合变形。
M MPF第二章 轴向拉伸和压缩一、轴向拉伸或压缩时横截面上的内力（1）内力：由外力作用引起的构件内部相互之间的作用力。
（2）截面法：截面法是求内力的基本方法，在需求内力的截面处，用一假想平面，沿该截面将杆件截开，取其一部分，将弃去部分对留下部分的作用，代之以内力，然后考虑留下部分的平衡，由平衡条件求出该截面上的内力。
（3）轴力：因为外力与轴线重合，故分布内力系的合力作用线必然与轴线重合，若设为N F ，N F 称为轴力。
轴力符号规定：拉为正，压为负。
二、轴向拉伸或压缩时横截面上的应力正应力公式AF N=σ三、拉压杆件的变形.胡克定律1)轴向变形 胡克定律： l lE AF E ∆=→=N εσ∴EA lF l N =∆(胡克定律的另一种形式)EA ——杆件抗拉（或抗压）刚度 2)横向变形试验证明：当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值是一个常数。
μεε='μ——横向变形因数（泊松比）为材料常数（弹性常数） ∴-='εμε（hu 克定律的适用范围：弹性极限内）四、材料拉伸和压缩时的力学性能了解几个重要的力学性能指标值：弹性极限p σ、屈服极限s σ、强度极限b σ、弹性模量E 、剪力弹性模量G构件强度计算时，塑性材料以屈服极限 s σ作为极限应力，脆性材料以强度极限b σ为极限应力。
《材料力学》复习资料
内容 种类
轴向拉伸 及 压缩
Axial Tension
剪切 Shear
扭转 Torsion
平面弯曲 Bending
组合变形
杆件变形的基本形式
外力特点
变形特点
金属材料拉伸时的力学性能
Ⅰ 弹性阶段σe σP=Eε
Ⅱ 屈服阶段 屈服强度σs 、（σ0.2）
60o
30
2
40
sin
60o
(20
)cos60o
20.3MPa
符号规定：
—拉为正，压为负 —使单元体产生顺时针转动趋势者为正，反之为负
x x
y
2
y
2
x y cos2
2
sin 2 xy cos2
xy
s
in
2
强度理论的概念
1.简单应力状态下强度条件可由实验确定;
2.复杂应力状态下的强度不能由实验确定 (不可能针对每一种应力状态做无数次实验) ； 3.强度理论：材料的强度失效分为脆性断裂与塑 性屈服两种类型，并对每种类型的破坏原因提 出相应的假说。
第一、二、三、四强度理论、摩尔强度理论
• 一、最大拉应力理论： • 应用：材料无裂纹脆性断裂失效形式（脆性材料二向或三
向受拉状态；最大压应力值不超过最大拉应力值或超过不 多）。 • 二、最大拉应变理论 • ⑴ 应用：脆性材料的二向应力状态，且压应力很大的情 况。 • 三、最大切应力理论 • ⑴ 应用：材料的屈服失效形式。 • 四、畸变能理论 • ⑴ 应用：材料的屈服失效形式。
m 9549 P (N m) n
——功率 P千瓦，转速 n转／分。
扭转截面系数
《材料力学》复习资料
C
二、判断题 (10分) 4、拉伸、扭转、弯曲时横截面上应力的分布 （1）拉伸：横截面上只有正应力，正应力在横截面上均匀分布。 （2）扭转：横截面上只有与半径垂直，且与扭矩转向一致的切应力，切应力 在横截面上呈线性分布，离圆心越远的点切应力越大。 （3）纯弯曲：横截面上只有正应力，正应力在横截面上呈线性分布。 （4）横力弯曲：横截面上既有呈线性分布的正应力，也有切应力。中性轴 上正应力为零，切应力到达最大值，可能是切应力强度条件的危险点；离中 性轴最远的边缘点切应力为零，正应力到达最大值，可能是正应力强度条件 的危险点。 5、积分法求弯曲变形的边界条件和连续条件 边界条件：固定端挠度转角均为零，固定铰支座、可动铰支座挠度为零； 连续条件：两弯矩方程分界点处左右截面的转角、挠度分别相等。 6、强度理论的内涵、材料的破坏形式及其决定因素 （1）材料强度失效的两种形式：①塑性屈服：出现屈服现象或产生显著的塑 性变形，由切应力、变形能引起；②脆性断裂:未产生明显塑性变形而突然断 裂,由最大拉应力或最大拉应变引起。（2）决定材料失效形式的因素：除了与 材料的脆性和塑性有关外，还与材料所处的应力状态有关。（3）强度理论的 内涵：认为无论是单向应力状态还是复杂应力状态，材料破坏都是由某一特定 因素引起的，从而可利用单向应力状态下的试验结果，建立复杂应力状态的强 度条件。
（51分）
六、弯扭组合变形强度计算。 （14分） 七、压杆稳定（11分）。
（49分）
四、轴向拉伸压强度和变形计算（ 14分）
（1）求约束力5’（受力图2’ ＋方程2’ ＋结果1’） （2）轴向拉压强度计算4’ （计算式2’＋轴力1’ ＋面积1’ ），（3）求变形5’（计算式3’ ＋轴力1’＋面积1’）
Mechanic of Materials
材料力学复习资料全
材料力学复习资料全材料力学复习资料一、填空题K为了保证机器或结构物正常地工作，要求每个构件都有足够的抵抗破坏的能力，即要求它们有足够的强度：冋时要求他们有足够的抵抗变形的能力?即要求它们有足够的刚度：另外，对于受压的细长直杆，还要求它们工作时能保持原有的平衡状态，即要求其有足够的稳定性「2、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。
3、强度是指构件抵抗破坏的能力:冈帔是指构件抵抗变形的能力:稳左性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。
4、在材料力学中，对变形固体的基本假设是连续性假设、均匀性假设、各向同性假设5、随外力解除而消失的变形叫弹性变形;外力解除后不能消失的变形叫舉性变形。
6、截面法是计算力的基本方法。
7、应立是分析构件强度问题的重要依据。
8、线应变和切应变是分析构件变形程度的基本量。
9、轴向尺寸远大于横向尺寸，称此构件为枉。
10、构件每单位长度的伸长或缩短，称为线应变°11、单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量.称为切应变-12、轴向拉伸与压缩时直杆横截而上的力，称为轴力,13、应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为比例极限14、材料只产生弹性变形的最大应力，称为弹性极根:材料能承受的最大应力，称为强度极限。
15、弹性模量E是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。
16、延伸率6是衡量材料的塑性指标。
6 M5%的材料称为塑性材料：§ V5%的材料称为脆性材料。
17、应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动18、材料在卸载过程中，应力与应变成线性关系。
19、在常温下把材料冷拉到强化阶段，然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限提高,而塑性降低,这种现象称为冷作硬化20、使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力,21、在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为许用应力。
22、当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为泊松比一23、胡克定律的应力适用恫是应力不超过材料的比例极限。
材料力学期末考试总复习
（d）若e = 600 ´10-6 ，则 s = Ee = 600 ´10-6 ´ 200 ´109 = 120 ´106 Pa
。
3 (A)
4、 图示结构中，AC、BD、BC、CD四杆的截面面积
皆为A，材料的弹性模量皆为E，其长度如图所示，各
ea
=
1 E
(s a
- m s ) a ± 9 0 °
强度理论
ì
ï
s ri
=
ïï í
ï
ï
ïî
s1 s 1 - m (s 2 + s 3 )
s1 -s3
1 2
[(s 1
-s
2 )2
+
(s
2
-s
3 )2
+
(s 1
-
s 3 )2 ]
s
t
s r 3 = s 2 + 4t 2
s r 4 = s2 + 3t2
第八章 组合变形 第一类组合变形 斜弯曲 轴弯共同作用 偏心拉(压) 第二类组合变形 弯扭组合
3、 (A)
4. 设图所示静不定刚架的四个相当系统分别如图A、B、C 、D所示。则其中错误的是 (B) 。
应力状态与强度理论
1、冬天自来水管冻裂而管内冰并未破裂，其原因是冰处 于 三向压 应力状态，而水管处于 二向拉 应力状态。
2、一球体在外表面受均布压力p = 1 MPa作用，则在球心处的 主应力 s 1 = －1 MPa，s 2 = －1 MPa，s 3 = －1 MPa。
材料力学
土木工程学院工程力学系
07级工程力学专业
材料力学总复习
《材料力学》复习资料
先进制造技术对材料力学的影响与挑战
先进制造技术的定义与特点 先进制造技术对材料力学性能的要求 先进制造技术对材料力学应用领域的拓展 先进制造技术对材料力学未来发展的挑战与机遇
未来发展趋势预测与展望
《材料力学》复习 资料
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目录
添加目录项标题 材料力学基础知识 材料力学实验与案例分析 材料力学前沿技术与发展 趋势
材料力学概述
材料力学基本公式与定理 材料力学模拟计算与优化 设计
01
添加章节标题
02
材料力学概述
定义与背景
材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性的科学。 材料力学在工程设计中具有重要意义，是工程师必备的基础知识之一。 材料力学的研究对象包括金属、非金属、复合材料等多种材料。 材料力学的发展历史悠久，其理论体系不断完善，为现代工程设计提供了重要的理论支持。
目的和意义
目的：掌握材料力学的基本概念、原理和 方法 单击此处输入你的正文，请阐述观点
目的：提高对材料力学重要性的认识 单击此处输入你的正文，请阐述观点
目的：了解材料力学在工程中的应用 单击此处输入你的正文，请阐述观点
目的：掌握材料力学的基本原理和方法 单击此处输入你的正文，请阐述观点
意义：为后续课程的学习和工程实践打下 基础 目的和意义 目的和意义
扭转的变形分析：扭矩角、扭转截面系数、 变形能
稳定性与疲劳
稳定性定义：结构在受到外力作 用时保持其原有平衡状态的能力
稳定性与疲劳的关系：疲劳破坏 往往与结构稳定性有关
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新版南昌大学土木水利专业考研经验考研参考书考研真题
经过一年的努力奋斗终于如愿以偿考到自己期望的学校，在这一年的时间内，我秉持着天将降大任于斯人也必先苦其心志劳其筋骨饿其体肤空乏其身的信念终于熬过了这段难熬却充满期待和自我怀疑的岁月。
可谓是痛并快乐着。
在这期间，我不止一次地怀疑自己有没有可能成功上岸，这样的想法，充斥在我的头脑中太多次，明知不可想这么多，但在休息时，思想放空的时候就会凭空冒出来，难以抵挡。
这对自己的心绪实在是太大的干扰，所以在此想跟大家讲，调整好心态，无论成功与否，付出自己全部的努力，到最后，总不会有那种没有努力过而与成功失之交臂的遗憾。
总之就是，付出过，就不会后悔。
在此，我终于可以将我这一年来的所有欣喜，汗水，期待，惶惑，不安全部写出来，一来是对这一重要的人生转折做一个回顾和告别，再有就是，希望我的这些经验，可以给大家以借鉴的作用。
无论是心态方面，考研选择方面，还是备考复习方面。
都希望可以跟大家做一个深入交流，否则这一年来的各种辛酸苦辣真是难吐难吞。
由于心情略微激动了些，所以开篇部分可能略显鸡汤，不过，认真负责的告诉大家，下面的内容将是满满的干货。
只是由于篇幅过长还望大家可以充满耐心的把它看完。
文章结尾会附赠我的学习资料供各位下载使用。
南昌大学土木水利专硕初试科目：101思想政治理论204英语二302数学二881材料力学或893流体力学或832工程热力学或878水力学参考书目：材料力学（上、下册），第三版，刘鸿文主编，高等教育出版社；材料力学（上、下册），孙训芳，方考淑，关来泰主编，高等教育出版社工程流体力学（水力学）（上、下册），第二版，闻德荪主编，高等教育出版社工程热力学（第4版），沈维道主编，高等教育出版社，2007水力学（第四版），高学平、张效先编，中国建筑工业出版社首先简单介绍一下我的英语复习经验。
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土木工程必备江西省考研土木工程学复习资料整理
土木工程必备江西省考研土木工程学复习资料整理土木工程学作为一门工程科学，涵盖了很广泛的领域，包括结构工程、地基工程、水利工程等等。
在江西省考研土木工程学的复习过程中，掌握必备的考点和资料是非常关键的。
下面将为大家整理土木工程学复习的一些必备资料，希望对考生们有所帮助。
一、结构工程1. 结构分析与设计课程教材在复习考研结构工程时，结构分析与设计课程教材是必不可少的。
可以参考的教材有《结构分析与设计》（邹鲁著）、《结构力学》（刘迎乾著）等。
这些教材涵盖了结构工程的基本理论和方法，是考生们系统复习结构工程的重要资料。
2. 练习题集除了教材，练习题集也是非常重要的复习资料。
可以选择一些经典的练习题集，如《土木工程结构题库》（陈书萍编著）、《土木工程结构计算题集》（张勇编著）等。
通过大量的练习题的训练，可以帮助考生们更好地掌握结构工程的计算方法和应用能力。
3. 高分析题解析对于一些经典的高分析题，可以查阅一些高分析题解析，了解解题思路和方法。
《高分析题分析与解答》（王力、李朝著）是一本值得推荐的资料，其中包含了很多经典的高分析题的详细解析和思路分析，对于提高解题能力很有帮助。
二、地基工程1. 地基工程课程教材在复习考研地基工程时，可以参考一些地基工程课程教材，如《地基工程》（张渭仁著）、《地基工程基础与应用》（赵军著）等。
这些教材全面介绍了地基工程的基本理论、设计方法和实践经验，对于考生们复习地基工程非常有帮助。
2. 典型案例分析地基工程中存在着很多典型案例，通过分析这些案例，可以深入理解地基工程的设计和施工过程。
可以参考《典型航空港地基工程》（李华等著）、《高层建筑地基处理设计与实例分析》（王建民编著）等资料，了解不同类型地基工程的处理方法和技术。
3. 地基实验室手册地基工程中的实验室测试是非常重要的一环，考生们需要了解一些地基工程实验室的测试方法和规范。
《地基工程实验室手册》（柯卫华编著）是一本非常实用的资料，详细介绍了地基工程常用的实验方法和测试流程。
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南昌大学土木工程专业材料力学理论实验考试备考资料
1.低碳钢拉伸的几个阶段及其特点。
答：大致可分为四个阶段：
（1）弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部卸掉荷载后，试样将恢复其原长。
此阶段内可以测定材料的弹性模量E。
（2）屈服阶段AB：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线AB）波动。
如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。
若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。
（3）强化阶段BC：试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。
（4）局部变形阶段CD（颈缩阶段和断裂阶段）：试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。
此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。
断口呈杯锥状。
2.铸铁和低碳钢在拉伸时的破坏样貌有什么区别及其原因。
答：低碳钢是塑性材料，铸铁是脆性材料，所以在拉伸时低碳钢有四个阶段，弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和局部变形阶段，有明显的缩颈现象，而铸铁则只有一个阶段即强化阶段，达到强度极限之后马上断裂，因为铸铁抗压不抗拉，所以二者不同。
低碳钢抗拉强度大，塑性材料，断面有颈缩现象，原因是拉力太大，超过抗拉强度被破坏。
铸铁抗拉强度弱，典型的脆性材料，断面与铸铁轴线大致成45
度角（45~55°范围内），原因是铸铁的抗剪切能力小于抗拉伸强度，最终被剪断，沿45度方向正好是剪力最大的方向，超过抗剪切强度被切断。
3.比较低碳钢和铸铁在扭转时的破坏样貌及其原因。
答：低碳钢和铸铁分属于塑性和脆性两种不同性质的材料。
这两种不同材料在扭转过程中，破坏方式及原因有很大差异。
对于塑性材料，在扭转过程中屈服区由表面逐渐向圆心扩展，形成环形塑性区。
断裂后试样断口与试样的轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹（见图5-4），这是由于切应力造成切断的结果。
对于脆性材料，断口约与试样轴线呈45度螺旋状（见图5-5）。
此破坏是由斜截面上的拉应力造成的。
碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。
铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏
低碳钢断口形状表明断裂是由剪应力引起的。
断面上可看出回旋状塑性变形的痕迹，是典型的韧状断口。
铸铁断口是与轴线成45o的螺旋面，断面呈闪光的颗粒状组织与拉伸断口的组织相同。
这充分表明断裂是由最大拉应力引起的。
而最大拉应力先于最大剪应力达到强度极限后发生断裂又说明了铸铁的抗拉能力弱于其抗剪能力。
4.引伸计和扭角测试装置的作用
答：①电子引伸计：电子引伸计是测量试件受力变形的传感器，应变片式的引伸计由于原理简单、安装方便，目前是广泛使用的一种类型。
电子引伸计按测量对象，可分为轴向引伸计、横向引伸计、夹式引伸计。
轴向引伸计
引伸计结构及工作原理：应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等。
测量变形时, 将引伸计装卡于试件上, 刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变, 应变片将其转换为电阻变化量, 再用适当的测量放大电路转换为电压信号。
②扭角测试装置：一种金属扭转试验机用的扭角测定装置，包括两个分别安装在试样标定长度两端的转动件，其特征是：(1).所说的扭角测定装置包括两个转动机构、两个直线运动机构以及底座，转动机构传动直线运动机构；(2).所说的转动机构是在试样标定长度两端分别各安装一个转动件，形成两个各自单独传动的转动系统，每一个转动系统都各自传动一个作直线运动的机构；(3).所说的两个做直线运动的机构，沿其直线运动方向在两者之间构成一个装入引伸计输入插件的空间。
5. 铸铁在压缩和扭转时，断口外缘都与轴线成45度，破坏原因是
否相同？
答：铸铁压缩破坏时，断口方位角约为55°-60°，在该截面上存在较大的切应力，所以，其破坏方式是剪断。
扭转时，所受的外力也是剪力，所以，破坏方式与压缩时相同，为剪断。
铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°°~~50°°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。
6.低碳钢剪切弹性模量G的测定
答：实验原理及方法
剪切弹性模量G是材料在纯剪切应力状态，应力低于比例极限时切应力与切应变的比值，即τ＝G （G＝）。
试样扭转时，上式也可写成（式中Me为扭力偶、Ip为圆形横截面对圆心的极惯性矩，对实心圆截面有Ip=πd04/32、Φ为试样距离为L0的两横截面的相对扭转角）。
所以在材料的比例极限内，对试样施加扭力偶Me，并测量距离为L0的两横截面的相对扭转角φ，即可求得弹性模量G。
为减少测量误差，试验采用等增量法加载，即把载荷分成若干相等的加载等级ΔMe，逐级加载。
本实验未设初始载荷，分四级等量加载。
测量距离为L0的两横截面A 、B 的相对扭转角在等量ΔMe 加载时的各级扭转角增量（ΔΦ）i 。
若各级（ΔΦ）i 基本相等，就表明Φ与Me 成线性关系，符合虎克定律。
实验完成一次加载过程，将得到（Me ）i 和Φi 的一组数据。
用弹性模量平均法求得：在剪切比例极限范围内，圆轴扭转变形公式为P GI l
T =φ。
式中T 图2 扭角仪的构造原理及安装示意图
图3 低碳钢扭转图
，即可得试验测得的平均剪切弹性模量。