材料力学知识点总结教学内容

合集下载

(完整版)材料力学重点总结

(完整版)材料力学重点总结

(完整版)材料力学重点总结材料力学阶段总结一. 材料力学的一些基本概念 1. 材料力学的任务:解决安全可靠与经济适用的矛盾. 研究对象:杆件强度:抵抗破坏的能力 刚度:抵抗变形的能力稳定性:细长压杆不失稳。

2. 材料力学中的物性假设连续性:物体内部的各物理量可用连续函数表示。

均匀性:构件内各处的力学性能相同。

各向同性:物体内各方向力学性能相同。

3。

材力与理力的关系, 内力、应力、位移、变形、应变的概念材力与理力:平衡问题,两者相同; 理力:刚体,材力:变形体。

内力:附加内力。

应指明作用位置、作用截面、作用方向、和符号规定。

应力:正应力、剪应力、一点处的应力。

应了解作用截面、作用位置(点)、作用方向、和符号规定。

正应力⎩⎨⎧拉应力压应力应变:反映杆件的变形程度⎩⎨⎧角应变线应变变形基本形式:拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。

4. 物理关系、本构关系 虎克定律;剪切虎克定律:⎪⎩⎪⎨⎧==∆=Gr EA Pl l E τεσ夹角的变化。

剪切虎克定律:两线段——拉伸或压缩。

拉压虎克定律:线段的适用条件:应力~应变是线性关系:材料比例极限以内。

5。

材料的力学性能(拉压):一张σ-ε图,两个塑性指标δ、ψ,三个应力特征点:b s pσσσ、、,四个变化阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。

拉压弹性模量E ,剪切弹性模量G ,泊松比v ,)(V EG +=126. 安全系数、 许用应力、工作应力、应力集中系数安全系数:大于1的系数,使用材料时确定安全性与经济性矛盾的关键。

过小,使构件安全性下降;过大,浪费材料。

许用应力:极限应力除以安全系数.塑性材料[]ssn σσ=s σσ=0脆性材料[]bbn σσ=b σσ=07. 材料力学的研究方法1) 所用材料的力学性能:通过实验获得。

2) 对构件的力学要求:以实验为基础,运用力学及数学分析方法建立理论,预测理论应用的未来状态。

3) 截面法:将内力转化成“外力”。

(完整版)材料力学各章重点内容总结

(完整版)材料力学各章重点内容总结

材料力学各章重点内容总结第一章 绪论一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是:强度要求、刚度要求和稳定性要求。

二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力;刚度要求是指构件应有足够的抵抗变形的能力;稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。

三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是:连续性假设、均匀性假设和各向同性假设。

第二章 轴向拉压一、轴力图:注意要标明轴力的大小、单位和正负号。

二、轴力正负号的规定:拉伸时的轴力为正,压缩时的轴力为负。

注意此规定只适用于轴力,轴力是内力,不适用于外力。

三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式:N F Aσ= 注意正应力有正负号,拉伸时的正应力为正,压缩时的正应力为负。

四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式:2cos ασσα=,sin 22αστα=注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。

五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],maxmax N F A σσ=≤六、利用正应力强度条件可解决的三种问题:1.强度校核[],maxmax N F A σσ=≤一定要有结论 2.设计截面[],maxN F A σ≥ 3.确定许可荷载[],max N F A σ≤七、线应变l l ε∆=没有量纲、泊松比'εμε=没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式:E σε=,N F l l EA∆= 注意当杆件伸长时l ∆为正,缩短时l ∆为负。

八、低碳钢的轴向拉伸实验:会画过程的应力-应变曲线,知道四个阶段及相应的四个极限应力:弹性阶段(比例极限p σ,弹性极限e σ)、屈服阶段(屈服极限s σ)、强化阶段(强度极限b σ)和局部变形阶段。

会画低碳钢轴向压缩、铸铁轴向拉伸和压缩时的应力-应变曲线。

九、衡量材料塑性的两个指标:伸长率1100l l lδ-︒=⨯︒及断面收缩率1100A A Aϕ-︒=⨯︒,工程上把5δ︒≥︒的材料称为塑性材料。

十、卸载定律及冷作硬化:课本第23页。

材料力学主要知识点归纳

材料力学主要知识点归纳

材料力学主要知识点一、基本概念1、构件正常工作的要求:强度、刚度、稳定性。

2、可变形固体的两个基本假设:连续性假设、均匀性假设。

另外对于常用工程材料(如钢材),还有各向同性假设。

3、什么是应力、正应力、切应力、线应变、切应变。

杆件截面上的分布内力集度,称为应力。

应力的法向分量σ称为正应力,切向分量τ称为切应力。

杆件单位长度的伸长(或缩短),称为线应变;单元体直角的改变量称为切应变。

4、低碳钢工作段的伸长量与荷载间的关系可分为以下四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。

5、应力集中:由于杆件截面骤然变化(或几何外形局部不规则)而引起的局部应力骤增现象,称为应力集中。

6、强度理论及其相当应力(详见材料力学ⅠP229)。

7、截面几何性质A 、截面的静矩及形心①对x 轴静矩⎰=A x ydA S ,对y 轴静矩⎰=Ay xdA S ②截面对于某一轴的静矩为0,则该轴必通过截面的形心;反之亦然。

B 、极惯性矩、惯性矩、惯性积、惯性半径① 极惯性矩:⎰=A P dA I 2ρ② 对x 轴惯性矩:⎰=A x dA y I 2,对y 轴惯性矩:⎰=A y dA x I 2 ③ 惯性积:⎰=Axy xydA I ④ 惯性半径:A I i x x =,A I i y y =。

C 、平行移轴公式: ① 基本公式:A a aS I I xc xc x 22++=;A b bS I I yc yc y 22++= ;a 为x c 轴距x 轴距离,b为y c 距y 轴距离。

② 原坐标系通过截面形心时A a I I xc x 2+=;A b I I yc y 2+=;a 为截面形心距x 轴距离,b 为截面形心距y 轴距离。

二、杆件变形的基本形式1、轴向拉伸或轴向压缩:A 、应力公式 AF =σ B 、杆件伸长量EA F N l l =∆,E 为弹性模量。

C 、应变公式E σε=D 、对于偏心拉压时,通常将荷载转换为轴心受力与偏心矩进行叠加。

材料力学知识点总结免费版

材料力学知识点总结免费版

材料力学知识点总结材料力学是研究物质内部力学行为以及材料的变形和破坏的学科。

它是工程领域中非常重要的基础学科,涉及材料的结构、性能和应用等方面。

本文将从基本概念、力学性质、变形与破坏等方面对材料力学的知识点进行总结。

1.弹性力学弹性力学是材料力学的基础,研究材料在外力作用下的变形与恢复过程。

弹性力学主要关注材料的弹性性质,即材料在外力作用下是否能够发生恢复性变形。

弹性力学的基本理论包括胡克定律、泊松比等。

2.塑性力学塑性力学研究材料的塑性行为,即材料在外力作用下会发生永久性变形的能力。

塑性力学主要关注材料的塑性应变、塑性流动规律等。

常见的塑性变形方式包括屈服、硬化、流变等。

3.破裂力学破裂力学研究材料的破裂行为,即材料在外力作用下发生破裂的过程。

破裂力学主要关注材料的断裂韧性、断口形貌等。

常见的破裂失效方式包括断裂、断裂韧性减小、疲劳等。

4.疲劳力学疲劳力学研究材料在交变应力作用下的疲劳失效行为。

疲劳力学主要关注材料的疲劳寿命、疲劳强度等。

材料在交变应力作用下会逐渐积累微小损伤,最终导致疲劳失效。

5.断裂力学断裂力学研究材料在应力集中区域的破裂行为。

断裂力学主要关注材料的应力集中系数、应力集中因子等。

在材料中存在裂纹等缺陷时,应力集中会导致裂纹扩展,最终引发断裂失效。

6.成形加工力学成形加工力学研究材料在加工过程中的变形行为。

成形加工力学主要关注材料的流变性质、加工硬化等。

常见的成形加工方式包括挤压、拉伸、压缩等。

7.热力学力学热力学力学研究材料在高温条件下的力学行为。

热力学力学主要关注材料的热膨胀、热应力等。

材料在高温条件下,由于热膨胀不均匀等因素,会产生热应力,从而影响材料的力学性能。

通过以上对材料力学的知识点的总结,我们可以了解到材料力学对工程领域的重要性。

在工程实践中,需要根据材料的力学性质来设计和制造材料的结构,以保证其性能和安全性。

因此,掌握材料力学的基本概念和原理对于工程师和科研人员来说是至关重要的。

材料力学各章重点内容总结

材料力学各章重点内容总结

材料力学各章重点内容总结第一章 绪论一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是:强度要求、刚度要求和稳定性要求。

二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力;刚度要求是指构件应有足够的抵抗变形的能力;稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。

三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是:连续性假设、均匀性假设和各向同性假设。

第二章 轴向拉压一、轴力图:注意要标明轴力的大小、单位和正负号。

二、轴力正负号的规定:拉伸时的轴力为正,压缩时的轴力为负。

注意此规定只适用于轴力,轴力是内力,不适用于外力。

三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式:N F Aσ= 注意正应力有正负号,拉伸时的正应力为正,压缩时的正应力为负。

四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式:2cos ασσα=,sin 22αστα=注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。

五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],maxmax N F A σσ=≤六、利用正应力强度条件可解决的三种问题:1.强度校核[],maxmax N F A σσ=≤一定要有结论 2.设计截面[],maxN F A σ≥ 3.确定许可荷载[],max N F A σ≤七、线应变l l ε∆=没有量纲、泊松比'εμε=没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式:E σε=,N F l l EA∆= 注意当杆件伸长时l ∆为正,缩短时l ∆为负。

八、低碳钢的轴向拉伸实验:会画过程的应力-应变曲线,知道四个阶段及相应的四个极限应力:弹性阶段(比例极限p σ,弹性极限e σ)、屈服阶段(屈服极限s σ)、强化阶段(强度极限b σ)和局部变形阶段。

会画低碳钢轴向压缩、铸铁轴向拉伸和压缩时的应力-应变曲线。

九、衡量材料塑性的两个指标:伸长率1100l l lδ-︒=⨯︒及断面收缩率1100A A Aϕ-︒=⨯︒,工程上把5δ︒≥︒的材料称为塑性材料。

十、卸载定律及冷作硬化:课本第23页。

“材料力学”重点归纳

“材料力学”重点归纳

“材料力学”重点归纳
第一章静力学基础
掌握:静力学基本概念和定理:力、力偶、平衡力系、等效力系、合力投影定理、合力矩定理、力线平移定理、静力学的基本任务等。

重点掌握:掌握各种力系的简化和平衡方程应用。

了解材料力学的发展沿革,理解本课程的任务、内容、目的。

第二章材料力学绪论
掌握:了解材料力学的基本任务和杆件的基本变形。

重点掌握:材料力学的基本概念:弹性变形、塑性变形、破坏、强度、刚度、稳定性、内力、应力、应变等。

第三章应力分析和应变分析理论
掌握:应力状态、应力张量、应力张量不变量、空间应力圆、等效应力、八面体应力、变形位移、应变状态、应变张量、偏斜应力张量、偏斜应变张量等概念。

应力分析理论、应变分析理论。

重点掌握:应力状态、应力张量、应力张量不变量、空间应力圆、等效应力、八面体应力、变形位移、应变状态、应力分析理论。

第四章固体材料的弹性本构关系和塑性本构关系
掌握:固体材料弹性变形和塑性变形的主要特点、弹性本构关系(广义胡克定律)、主应力空间、屈服函数、常用屈服条件、常用强度理论等。

重点掌握:固体材料弹性变形和塑性变形的主要特点、弹性本构关系(广义胡克定律)、常用屈服条件和强度理论等。

第五章材料力学实验
了解和掌握金属材料单轴拉伸和压缩力学实验的原理和方法。

材料力学知识点总结

材料力学知识点总结

材料力学知识点总结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、刚度和稳定性的学科。

它是工程力学的一个重要分支,对于机械、土木、航空航天等工程领域的设计和分析具有重要意义。

以下是对材料力学主要知识点的总结。

一、基本概念1、外力与内力外力是指物体受到的来自外部的作用力,包括集中力、分布力等。

内力则是物体内部各部分之间的相互作用力,当物体受到外力作用时,内力会随之产生以抵抗外力。

2、应力与应变应力是单位面积上的内力,它反映了材料内部受力的强弱程度。

应变是物体在受力作用下形状和尺寸的相对变化,分为线应变和切应变。

3、杆件的基本变形杆件在受力作用下主要有四种基本变形形式:拉伸(压缩)、剪切、扭转和弯曲。

二、拉伸与压缩1、轴力与轴力图轴力是指杆件沿轴线方向的内力。

通过绘制轴力图,可以直观地表示出轴力沿杆件轴线的变化情况。

2、横截面上的应力在拉伸(压缩)情况下,横截面上的应力均匀分布,其大小等于轴力除以横截面面积。

3、材料在拉伸与压缩时的力学性能通过拉伸试验,可以得到材料的强度指标(屈服强度、抗拉强度)和塑性指标(伸长率、断面收缩率)。

不同材料具有不同的力学性能,如低碳钢的屈服和强化阶段,铸铁的脆性等。

4、胡克定律在弹性范围内,应力与应变成正比,即σ =Eε ,其中 E 为弹性模量。

5、拉伸(压缩)时的变形计算根据胡克定律,可以计算杆件在拉伸(压缩)时的变形量。

三、剪切1、剪切内力与剪切应力剪切内力通常用剪力表示,剪切应力则是单位面积上的剪力。

2、剪切实用计算在工程中,通常采用实用计算方法来确定剪切面上的平均应力。

四、扭转1、扭矩与扭矩图扭矩是指杆件在扭转时横截面上的内力偶矩。

扭矩图用于表示扭矩沿杆件轴线的变化。

2、圆轴扭转时的应力与变形圆轴扭转时,横截面上的应力分布呈线性规律,其最大应力发生在圆周处。

扭转角的计算与材料的剪切模量、扭矩和轴的长度等因素有关。

五、弯曲1、剪力与弯矩弯曲内力包括剪力和弯矩,它们的计算和绘制剪力图、弯矩图是弯曲分析的重要内容。

材料力学知识点总结(重、难点部分)

材料力学知识点总结(重、难点部分)

第一章 绪 论一、基本要求(1)了解构件强度、刚度和稳定性的概念,明确材料力学课程的主要任务。

(2)理解变形固体的基本假设、条件及其意义。

(3)明确内力的概念、初步掌握用截面法计算内力的方法。

(4)建立正应力、剪应力、线应变、角应变及单元体的基本概念。

(5)了解杆件变形的受力和变形特点。

二、重点与难点1.外力与内力的概念外力是指施加到构件上的外部载荷(包括支座反力)。

在外力作用下,构件内部两部分间的附加相互作用力称为内力。

内力是成对出现的,大小相等,方向相反,分别作用在构件的两部分上,只有把构件剖开,内力才“暴露”出来。

2.应力,正应力和剪应力在外力作用下,根据连续性假设,构件上任一截面的内力是连续分布的。

截面上任一点内力的密集程度(内力集度),称为该点的应力,用p 表示0lim A P dP p A dA→∆==∆ P ∆为微面积A ∆上的全内力。

一点处的全应力可以分解为两个应力分量。

垂直于截面的分量称为正应力,用符号σ表示;和截面相切的分量称为剪应力,用符号τ表示。

应力单位为Pa 。

1MPa=610Pa, 1GPa=910Pa 。

应力的量纲和压强的量纲相同,但是二者的物理概念不同,压强是单位面积上的外力,而应力是单位面积的内力。

3.截面法截面法是求内力的基本方法,它贯穿于“材料力学”课程的始终。

利用截面法求内力的四字口诀为:切、抛、代、平。

一切:在欲求内力的截面处,假想把构件切为两部分。

二抛:抛去一部分,留下一部分作为研究对象。

至于抛去哪一部分,视计算的简便与否而定。

三代:用内力代替抛去部分队保留部分的作用力。

一般地说,在空间问题中,内力有六个分量,合力的作用点为截面形心。

四平:原来结构在外力作用下处于平衡,则研究的保留部分在外力与内力共同作用也应平衡,可建立平衡方程,由已知外力求出各内力分量。

4.小变形条件在解决材料力学问题时的应用由于大多数材料在受力后变形比较小,即变形的数量远小于构件的原始尺寸。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

材料力学总结一、基本变形
二、还有:
(1)外力偶矩:)(9549
m N n
N
m •= N —千瓦;n —转/分 (2)薄壁圆管扭转剪应力:t
r T
22πτ=
(3)矩形截面杆扭转剪应力:h
b G T
h b T 32max ;βϕατ=
=
三、截面几何性质
(1)平行移轴公式:;2A a I I ZC Z += abA I I c c Y Z YZ += (2)组合截面: 1.形 心:∑∑===
n
i i
n
i ci
i c A
y
A y 1
1
; ∑∑===
n
i i
n
i ci
i c A
z
A z 1
1
2.静 矩:∑=ci i Z y A S ; ∑=ci i y z A S 3. 惯性矩:∑=i Z Z I I )( ;∑=i y y I I )(
四、应力分析:
(1)二向应力状态(解析法、图解法)
a . 解析法: b.应力圆:
σ:拉为“+”,压为“-” τ:使单元体顺时针转动为“+”
α:从x 轴逆时针转到截面的 法线为“+”
ατασσσσσα2sin 2cos 2
2
x y
x y
x --+
+=
ατασστα2cos 2sin 2
x y
x +-=
y
x x
tg σστα--
=220 22
min
max 22
x y x y
x τσσσσσ+⎪⎪⎭


⎛-±+=
c :适用条件:平衡状态
(2)三向应力圆:
1max σσ=; 3min σσ=;2
3
1max σστ-=
x
(3)广义虎克定律:
[])(13211σσνσε+-=E []
)(1
z y x x E σσνσε+-=
[])(11322σσνσε+-=E []
)(1
x z y y E σσνσε+-=
[])(12133σσνσε+-=E []
)(1
y x z z E σσνσε+-=
*适用条件:各向同性材料;材料服从虎克定律
(4)常用的二向应力状态 1.纯剪切应力状态:
τσ=1 ,02=σ,τσ-=3
2.一种常见的二向应力状态:
22
3122τσσ
σ+⎪⎭

⎝⎛±=
2234τσσ+=r
2243τσσ+=r
五、强度理论
*相当应力:r σ
11σσ=r ,313σσσ-=r ,()()()][2
12
132322214σσσσσσσ-+-+-=
r σx
σ
六、材料的力学性质
脆性材料 δ<5% 塑性材料 δ≥5%
低碳钢四阶段: (1)弹性阶段
(2)屈服阶段 (3)强化阶段 (4)局部收缩阶段 强度指标 σσb s ,
塑性指标 δψ,
E tg ==σ
α
七.组合变形
ε
八、压杆稳定
欧拉公式:2
min
2)
(l EI P cr μπ=
,2

πσE cr =
,应用范围:线弹性范围,σcr <σp ,λ>λp
柔度:i
ul =
λ;ρ
ρσπ
λE
=;b
a s σλ-=
0,
柔度是一个与杆件长度、约束、截面尺寸、 形状有关的数据,λ↑P cr ↓σcr ↓
λ>λp ——大柔度杆:22
λ
πσE cr =
λo <λ<λp ——中柔度杆:σcr=a-b λ
λ<λ0——小柔度杆:σcr =σs
稳定校核:安全系数法:w I cr n P P n ≥=,折减系数法:][σϕσ≤=A
P
提高杆件稳定性的措施有:
1、减少长度
2、选择合理截面
3、加强约束
4、合理选择材料
九、交变应力
金属疲劳破坏特点:
应力特征:破坏应力小于静荷强度; 断裂特征:断裂前无显著塑性变形; 断口特征:断口成光滑区和粗糙区。

循环特征 σσm ax
m in =r ;
平均应力 2
min max σσσ+
=m ;
应力幅度2
min max σσσα-
=
材料疲劳极限:材料经无限次应力循环而不发生疲劳破坏的应力极限值——N=107:1-σ 条件疲劳极限:(有色金属)无水平渐近线:N=(5-7)⨯107对应的1-σ
构件疲劳极限:考虑各种因素 δβ
εσσ
σ101
--=k ; ττ
β
εττ101--=k 影响构件疲劳极限因素:应力集中;尺寸;表面质量。

影响材料疲劳极限因素:循环特性;变形形式;材料。

提高构件疲劳强度的主要措施:减缓应力集中;提高表面光洁度;增强表面强度。

σ
λ
o P 临界应力。

相关文档
最新文档