静态应力分析
如何在工程力学中处理静态应力？
如何在工程力学中处理静态应力？在工程力学的领域中，静态应力的处理是一个至关重要的环节。
它直接关系到结构的稳定性、安全性以及使用寿命。
那么，究竟如何有效地处理静态应力呢？首先，我们需要明确什么是静态应力。
简单来说，静态应力是指在物体处于静止状态时，由于外力的作用而在物体内部产生的应力。
这种应力不随时间变化，是一种稳定的状态。
要处理静态应力，第一步是对物体所受的外力进行准确的分析和计算。
这包括了重力、摩擦力、支撑力等各种力的作用。
例如，在设计一座桥梁时，需要考虑车辆的重量、桥自身的重量、风的阻力等多种外力，通过精确的力学计算，确定这些外力在桥梁结构中的分布和大小。
在进行外力分析时，我们通常会借助一些基本的力学原理和公式。
比如牛顿第二定律，它告诉我们力等于质量乘以加速度。
对于静态物体，加速度为零，所以力的平衡就成为了关键。
通过对各个方向上力的平衡分析，可以得到物体所受外力的具体情况。
在确定了外力之后，接下来就是对物体内部的应力进行分析。
这就需要用到材料力学中的一些知识和方法。
比如，对于常见的梁结构，可以使用梁的弯曲理论来计算其内部的应力分布。
材料的性质在处理静态应力中也起着关键作用。
不同的材料具有不同的弹性模量、屈服强度等力学性能指标。
在设计和分析时，必须根据实际使用的材料来选择合适的力学参数。
例如，钢材和铝材的力学性能就有很大的差异，在处理相同的外力时，它们内部产生的应力也会不同。
有限元分析方法是现代工程力学中处理静态应力的重要手段之一。
它将复杂的结构离散成许多小的单元，通过对每个单元的力学分析，最终得到整个结构的应力分布情况。
这种方法可以处理各种复杂的形状和边界条件，为工程设计提供了强大的工具。
在实际的工程应用中，还需要考虑结构的几何形状和尺寸对静态应力的影响。
比如，在一个圆柱体中，直径越大，相同外力作用下产生的应力就越小。
因此，合理的设计结构的形状和尺寸，可以有效地降低静态应力，提高结构的安全性和可靠性。
实验应力分析小结
实验应力分析小结实验应力分析:用机测、电测、光测、声测等实验分析方法确定物体在受力状态下的应力状态的学科。
实验应力分析，是用实验分析方法确定构件在受力情况下的应力状态的学科。
它既可用于研究固体力学的基本规律，为发展新理论提供依据，又是提高工程设计质量，进行失效分析的重要手段，已有多种实验方法。
本学期主要学习了电学方法分析实验，有电阻、电容、电感等多种方法，而以电阻应变计测量技术应用较为普遍，效果较好。
而主要学习了电阻应变片法。
电测法是应用最广泛的一种实验应力分析方法，它的基本原理是：将位移或者变形等力学量的变化转换为电量的变化，然后再把所测电量改变量转换回所欲测定的力学量。
这种办法，通常称为非电量的电测法。
我们实验所采用的是电阻应变法，它把应变转换为电阻变化以测量应力应变。
电阻应变片有多种形式，常用的有丝绕式和箔式应变片。
我们实验采用的是箔式应变片，将应变片用特殊的胶水粘贴在需要测量变形的构件上，由于粘贴非常牢固，且应变片基底很薄，因而可以认为应变片与构件上该点处产生相同的应变。
应变片的敏感栅在伸长或缩短，其电阻值R改变为R+∆R，从而将构件上测点处的应变转化为电阻值的变化。
电阻应变计是一种能将构件上的尺寸变化转换成电阻变化的变换器，一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层构成。
将它安装在构件表面。
构件受载荷作用后，表面产生微小变形，敏感栅随之变形，致使应变计产生电阻变化，其变化率和应变计所在处构件的应变成正比。
测出电阻变化，即可按公式算出该处构件表面的应变，并算出相应的应力。
依敏感栅材料不同，电阻应变计分金属电阻应变计和半导体应变计两大类。
另外还有薄膜应变计、压电场效应应变计和各种不同用途的应变计，如温度自补偿应变计、大应变计、应力计、测量残余应力的应变化等。
在这个学期当中，我们在兰老师的指导下总共进行了七次实验，分别是金属材料的拉伸及弹性模量测定试验，非金属材料的拉伸测定泊松比试验，金属扭转破坏、剪切弹性模量测定，等强度等截面梁弯曲试验，弯曲正应力电测实验，弯扭组合变形的主应力测定试验，单自由度系统固有频率和阻尼比的测定试验。
汽车碰撞模拟及应力分析研究
汽车碰撞模拟及应力分析研究引言：随着汽车安全要求的提高，越来越多的汽车制造商开始重视碰撞测试和应力分析。
通过模拟多种碰撞情况，工程师们能够更好地理解汽车在碰撞过程中的应力分布和损耗情况，从而指导汽车设计和生产。
本篇文章将介绍汽车碰撞模拟和应力分析的基本原理和方法，并探讨其在汽车制造中的应用和意义。
一、汽车碰撞模拟汽车碰撞模拟是通过一系列计算机模型和数值计算方法来模拟汽车在碰撞过程中的物理反应和力学情况。
在汽车碰撞模拟研究中，常见的碰撞类型包括正面碰撞、侧面碰撞、翻车碰撞和多车相撞等。
1. 汽车碰撞模拟的基本原理汽车碰撞模拟的基本原理是利用计算机软件开发一个模拟器来模拟和分析汽车在碰撞中的物理反应、损伤和强度变化。
垂直和水平撞击模拟是模拟汽车在碰撞中的基本方法，这些模拟可以通过多种数值计算方法（如有限元法）来实现。
在汽车碰撞模拟中，首先需要建立汽车的三维模型并进行网格化，然后定义碰撞模型和碰撞参数，包括碰撞速度、角度和强度等。
随后通过计算机模拟仿真汽车的碰撞情况，可以得到汽车在碰撞过程中的各种物理数据，如位移、速度、加速度、应力和损伤。
2. 汽车碰撞模拟的流程汽车碰撞模拟的流程通常包括以下几个步骤：（1）建立汽车的三维模型和网格化处理；（2）定义碰撞模型和参数，包括碰撞类型、角度、速度和强度等；（3）进行数值模拟仿真，获取汽车在碰撞中的各种物理数据；（4）对仿真结果进行分析和评估，包括汽车部件的应力分布和损伤情况等；（5）根据评估结果，进行汽车设计和制造的优化和改进。
3. 汽车碰撞模拟的应用汽车碰撞模拟在汽车制造中具有重要的应用价值。
通过模拟多种碰撞情况，可以测试和评估汽车的强度和安全性，从而指导汽车设计和制造。
同时，汽车碰撞模拟还可以优化汽车的结构和材料，从而提高汽车的性能和经济效益。
二、汽车应力分析汽车应力分析是对汽车在运动和碰撞过程中所承受的应力和损伤进行分析和评估。
汽车在运动和碰撞中所承受的应力包括静态应力和动态应力，其中静态应力指的是汽车各部件所承受的静载荷，动态应力指的是汽车在运动和碰撞中所承受的动载荷。
静态应力应变测量
2 = (ε 1 ε 2 ) sin(2 + ) sin
ε = ε ' ε =
ε1 ε 2
单向应力状态: 单向应力状态:
应变计沿主应力方向粘贴, 应变计沿主应力方向粘贴,=0,ε2=-ε1, 则ε1-ε2=(1+)ε1有:ε=(1+)ε1sin2 相对误差e 为: e=ε/ε1=(1+)sin2 =0.3 , ≤5° , e≤1%
1 RK 1 0.04 εK = = × = 167 ε K R 2 120
可见, 可见,这种接法对接 触电阻的变化是相当 敏感的. 敏感的.
全桥切换
均接在桥臂之外,输出与负载串接, Rk均接在桥臂之外,输出与负载串接,负载电阻很 所以可以忽略. 大,所以可以忽略.Rk2,Rk2, Rk4,Rk4串接在输 入端上,它与电桥的等效电阻相比,也很小,可忽略. 入端上,它与电桥的等效电阻相比,也很小,可忽略. 因此,全桥切换可避免接触电阻变化的影响. 因此,全桥切换可避免接触电阻变化的影响.
采用同一型号的导线 长度相同 并把他们捆扎在一起 采用同一型号的导线/长度相同 并把他们捆扎在一起, 采用同一型号的导线 长度相同,并把他们捆扎在一起 承受相同温度,起到温度补偿作用 起到温度补偿作用. 承受相同温度 起到温度补偿作用
七,多点测量和接触电阻
切换时, 一般转换开关的接触电阻为Rk=0.01~0.08 ,切换时,其 变化可达10~50%,这种随机变化的接触电阻对不同的 接桥方式.其影响程度是不同的. 接桥方式.其影响程度是不同的. 单臂切换 设RK=0.04 ,则由Rk造成的虚假应变为: 造成的虚假应变为:
当=45o时 有:
ε 45 = (ε1 ε 2 ) sin( + ) sin = (1 + ) sin 2 2 2
钢丝绳三维有限元建模及静态拉伸应力状态分析
《装备制造技术》2021年第3期钢丝绳三维有限元建模及静态拉伸应力状态分析孙玉月，丁铭蔚，孙敏锐，赵娟，孙杰(常州工学院，江苏常州213022)摘要：钢丝绳由多根高强度钢丝捻制而成，具有强度高、柔性好、承栽力强等特点，在矿山、码头、交通等领域得到了广泛 的应用、根据钢丝绳的几何结构特点，建立了7X7交互捻的钢丝绳三维有限元模型，并分析了钢丝直径、中心股捻距、外层 股捻距和整绳捻距对钢丝绳周期性的影响。
采用ANSYS进行优化参数的有限元模型进行静态拉伸栽荷下的应力-应变曲线和各钢丝的应力状态分析,并分析了第一强度理论和第三强度理论的适用性。
建立的钢丝绳三维有限元模型及应力状 态分析与静态拉伸试验结果吻合良好，表明了建立的钢丝绳三维有限建模的有效性,具有重要的工程意义和实用价值。
关键词：钢丝绳；有限元建模;静态拉伸；应力状态中图分类号:TG356.4 文献标识码:A 0引言钢丝绳由于柔性好、高强度、传递距离长等特 点，在国民经济各领域得到了广泛的应用。
随着科学 技术的发展，对钢丝绳的性能提出了更要的要求，其 钢丝强度由普通强度向高强度、超高强度和极高强 度方向发展。
钢丝绳的结构形式比较复杂,是由一定数量、一层或多层的股绕成螺旋状。
钢丝绳的螺旋状结构使 其具有很大的灵活性，是立项的承受拉伸载荷的工 程结构件，还可改变载荷的传递方向。
在钢丝绳的设 计中，一般主要考虑安全系数后的钢丝绳破断拉力、反复弯曲疲劳性能、耐腐蚀性能等，大部分因素的影 响都依赖于试验研究，需要花费大量的经费和时间。
由于钢丝绳的螺旋状结构，当钢丝绳收到外载作用 时，钢丝中除产生拉应力和接触应力外，还要产生弯 曲应力和因扭转造成的剪应力。
各钢丝在径向压力 和轴向拉力作用下还会产生摩擦力，各钢丝中应力 状态不仅依赖于几何和螺旋线的构成，而且还依赖 其在整绳中的位置。
因此，钢丝绳内部钢丝的应力状 态分析是钢丝绳设计的主要依据，也是提高钢丝绳 性能的技术经济性发展方向。
汽车车架的静态强度分析
汽车车架的静态强度分析汽车车架静态强度分析的目的是确定车架在不同负载下的应力和变形情况，从而判断车架是否能够承受正常工作条件下所受到的力和压力，并且保持结构的稳定性。
这需要进行力学计算和数值模拟，通过建立数学模型和采用适当的分析方法，来模拟和预测车架在不同工况下的受力情况。
在汽车车架的静态强度分析中，一般需要考虑以下几个方面：1.车架材料的选取：合理选择车架材料对保证车架的强度和轻量化具有重要影响。
常用的车架材料包括高强度钢、铝合金和碳纤维等。
根据车架的设计要求和使用环境的特点，选择合适的材料进行分析和计算。
2.车架的边界条件：在进行车架强度分析时，需要确定车架的边界条件，包括支撑结构、连接方式和外部负载等。
这些边界条件将直接影响到车架的受力情况和变形情况。
3.车架的结构设计：车架的结构设计是保证车架强度和刚度的关键。
合理的结构设计可以减小车架的重量，提高其强度和刚度。
在设计过程中需要考虑各个部件的布局、横截面形状和连接方式等因素，以满足设计要求。
4.车架的强度计算和模拟分析：在进行车架强度计算时，需要采用适当的力学理论和分析方法，例如有限元分析等。
通过对车架进行力学计算和数值模拟，可以得到车架的应力和变形情况，从而评估车架的强度和稳定性。
在进行汽车车架的静态强度分析时，还需要考虑不同工况下的负载情况。
例如，正常行驶时车辆的自重负载、车辆悬挂系统的负载和车轮悬挂加载等。
通过综合考虑这些因素，可以得到车架在不同工况下的强度和稳定性，并对设计进行优化。
总之，汽车车架的静态强度分析是保证车辆运行安全的重要环节。
通过对车架材料、边界条件、结构设计和负载情况等方面的分析和计算，可以评估车架的强度、刚度和稳定性，并为车架的优化设计提供指导。
COMSOL3.5结构力学模型案例01
结构力学: 结构力学模型案例结构力学模型案例通过以下两个不同情况来介绍如何进行线性静态应力分析。
• 外边界的均布水平载荷• 重力载荷这个案例来自NAFEMS 基本系列 (参考文献. 1).锥形膜末端载荷第一个案例介绍厚度为0.1mm的膜的2D平面应力。
水平载荷沿右末端平均分布，为10 MN/m (也就是应力为 100 MPa)。
在左末端，x方向位移零。
左端的中间点固定在y方向。
模型使用以下材料属性：• 材料是各向同性的。
• 杨氏模量（弹性模量）为210·103 MPa。
• 泊松比为0.3。
在COMSOL Multiphysics中建模使用平面应力模式的静态分析，这样可以直接进行应力分析。
有限元模型使用拉格朗日二次三角单元。
为了确定结果已经收敛到基准值，细化网格然后再次计算结果。
结果点（0，2）处x方向应力求解值和基准目标值61.3 MPa吻合很好。
如果采用初始化网格，COMSOL Multiphysics 计算结果为61.41 MPa。
两次连续的细化网格后计算值分别为T 61.36 MPa 和 61.35 MPa。
图8-1: 均布末端载荷下x方向的应力分布模型库路径: COMSOL_Multiphysics/Structural_Mechanics/edge_load_2d 图形用户界面建模建模导航1 在空间维度下拉框中选择2D。
2 在应用模式树下，依次选择COMSOL Multiphysics>结构力学>平面应力>静态分析。
3 点击确定。
几何建模1 在绘图菜单下，选择指定对象>线。
2 在线对话框中，在x编辑框中输入0 4 4 0 0，在y编辑框中输入 0 134 0。
3 点击确定。
4 点击主工具栏的缩放至窗口大小按钮。
5 点击绘图工具栏的强迫成实体按钮。
定义的点就是约束点，也是应力基准值点。
物理量设定边界和点条件—载荷和约束求解域设定—材料属性6 在绘图菜单下，选择指定对象>点。
ANSYS基础教程-应力分析
·网格划分的三个步骤: – 定义单元属性 – 指定网格控制 – 生成网格 ·单元属性是网格划分前必须建立的有限单元模型属性。它们包括: – 单元类型 – 实常数 – 材料性质
请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！
单元类型 ·单元类型是一个重要的选项，该选项决定如下的单元特性: – 自由度(DOF)设置. 例如，一个热单元类型有一个自由度：TEMP，而一个结构单元 类型可能有 6 个自由度： UX, UY, UZ, ROTX, ROTY,ROTZ. – 单元形状-- 块,四面体, 四边形,三角形等 – 维数-- 2-D (仅有 X-Y 平面), or 3-D. – 假定的位移形函数-- 线性及二次 ·ANSYS 有超过 150 个的单元类型可供选择。对于如何选取单元类型稍后介绍，现在， 请看如何定义单元类型。 ·定义单元类型: –Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete ◆[Add]添加新单元类型 ◆选择想要的类型(如 SOLID92) 并按 OK 键 ◆[Options]指定附加的单元选项 –或使用 ET 命令: ◆et,1,solid92
·当你需要把几何模型的单位转换成另一套单位，比如说，从英寸到毫米，比例缩 放就显得十分必要。
·在 ANSYS 中缩放模型: –首先保存数据库--Toolbar > SAVE_DB 或使用 SAVE 命令。
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–接着 Main Menu > Preprocessor > Operate > Scale > Volumes (在模型上选择 相应的实体部分)
·既可以在 ANSYS 中创建实体模型，也可以从其他软件包中输入实体模型 ·两种方法的详细情况以后介绍，现在，我们简要地讨论如何输入一个 IGES 文件 和缩放所需的几何模型 ·IGES (Initial Graphics Exchange Specification) 是用来把实体几何模型从一 个软件包传递到另一个软件包的规范 –IGES 文件是 ASCII 码文件, 很容易在两个计算机系统间传递。 –许多软件包,包括 ANSYS 在内, 允许读写 IGES 文件。 ·输入 IGES 文件到 ANSYS 中: – Utility Menu > File > Import > IGES... ◆在弹出的对话框中，选择 No defeaturing *(缺省值) ，按下 OK (默认其他选项)。 ◆在第二个对话框中选择想要的文件并点击 OK.
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靜態應力分析：不考慮慣性效應的應力分析，其中非線性領域更是ABAQUS最擅長的問題，包括：a.材料非線性問題：包括塑性變形、黏塑性材料及非線彈性材料等。
b.幾何非線性問題：包括物體受力產生受大位移、大應變、過挫曲及潰壞等問題。
c.邊界非線性問題：以有間隙的物體受力變形後產生接觸問題為代表。
‧動力分析：(1)線性系統動力分析：可分析穩態反應、時域反應、頻域反應、隨機反應等問題。
(2)非線性系統動力分析：可分析低速暫態反應、高速衝擊反應等問題。
‧熱傳分析：考慮物體表面熱交換律、邊界溫度分佈及梯度、初始溫度分佈及梯度，並分析材料性質隨溫度變化、熱輻射、熱對流效應及非線性的邊界熱流。
‧有限元素之元素去除及填加問題：解決焊表時的填加焊料、材料破裂現象等問題，此功能可避免非線性問題的發散。
‧土壤與大地工程問題分析：提供如鋼筋混凝土、水泥、沙、泥土等相關之高度非線性材料庫。
‧挫曲分析：可考慮幾何不完美度及挫曲負荷外的其他負荷影響。
‧自然振頻振模分析：可考慮固定負荷作用下的自然振頻。
‧破壞力學分析：可分析應力強度因子及裂縫成長問題。
‧次結構/超元素分析：次結構分析主要用於大型有限元素模型，或見少非線性結構的疊代模型大小。
‧元素重分割功能(ALE)：提供大應變的元素重新分割功能，以避免元素行為異常現象。
‧聲響與結構耦合分析：船舶或工廠等地方的噪音、空洞(如隧道)區域的聲響自然頻率等問題；與流體元素結合可模擬水下爆炸問題。
‧熱傳與應力耦合問題分析：可解雙重偶合問題 (如摩擦生熱導致的結構變形)。
‧流體與應力耦合問題分析：流體元素及充氣功能可解決輪胎及安全氣囊的問題。
‧壓電偶合分析：可同時解壓電材料中的位移場與電動勢場。
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ABAQUS/ ADAMS提供ABAQUS與ADAMS (機構模擬軟體)之雙向之資料交換。
ABAQUS/ MoldFlow提供ABAQUS與MoldFlow (模流模擬軟體)之雙向之資料交換材料力学（mechanics of materials）固体力学的一个分支，研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科。
其基本任务是：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。
在结构承受载荷或机械传递运动时，为保证各构件或机械零件能正常工作，构件和零件必须符合如下要求：①不发生断裂，即具有足够的强度； ②构件所产生的弹性变形应不超出工程上允许的范围，即具有足够的刚度；③在原有形状下的平衡应是稳定平衡，也就是构件不会失去稳定性。
对强度、刚度和稳定性这三方面的要求，有时统称为"强度要求"；而材料力学在这三方面对构件所进行的计算和试验，统称为强度计算和强度试验。
为了确保设计安全，通常要求多用材料和用高质量材料；而为了使设计符合经济原则，又要求少用材料和用廉价材料。
材料力学的目的之一就在于为合理地解决这一矛盾，为实现既安全又经济的设计提供理论依据和计算方法。
发展简史在古代建筑中，尽管还没有严格的科学理论，但人们从长期生产实践中，对构件的承力情况已有一些定性或较粗浅的定量认识。
例如，从圆木中截取矩形截面的木梁，当高宽比为3:2时最为经济,这大体上符合材料力学的基本原理。
随着工业的发展，在车辆、船舶、机械和大型建筑工程的建造中所碰到的问题日益复杂，单凭经验已无法解决,这样,在对构件强度和刚度长期定量研究的基础上，逐渐形成了材料力学。
意大利科学家伽利略为解决建造船舶和水闸所需的梁的尺寸问题,进行了一系列实验,并于1638年首次提出梁的强度计算公式。
由于当时对材料受力后会发生变形这一规律缺乏认识，他采用了刚体力学的方法进行计算,以致所得结论不完全正确。
后来,英国科学家R.胡克在1678年发表了他根据弹簧实验观察所得的"力与变形成正比"这一重要物理定律（即胡克定律）。
从18世纪起，材料力学开始沿着科学理论的方向向前发展。
高速车辆、飞机、大型机械以及铁路桥梁等的出现，使减轻构件的自重成为亟待解决的问题。
随着冶金工业的发展，新的高强度金属（如钢和铝合金等）逐渐成为主要的工程材料，从而使薄型和细长型构件大量被采用。
这类构件的失稳破坏屡有发生，从而引起工程界的注意。
这些因素成为构件刚度和稳定性理论发展的推动力。
由于超高强度材料和焊接结构的广泛应用，低应力脆断和疲劳事故又成为新的研究课题，促使这方面研究迅速发展。
研究内容包括两大部分：一部分是材料的力学性能（或称机械性能）的研究，材料的力学性能参量不仅可用于材料力学的计算，而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据；另一部分是对杆件进行力学分析。
杆件按受力和变形可分为拉杆、压杆(见柱和拱)、受弯曲（有时还应考虑剪切）的梁和受扭转的轴等几大类。
杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。
杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。
在处理具体的杆件问题时，根据材料性质和变形情况的不同，可将问题分为三类：①线弹性问题。
在杆变形很小，而且材料服从胡克定律的前提下,对杆列出的所有方程都是线性方程,相应的问题就称为线性问题。
对这类问题可使用叠加原理，即为求杆件在多种外力共同作用下的变形(或内力)，可先分别求出各外力单独作用下杆件的变形(或内力)，然后将这些变形（或内力）叠加，从而得到最终结果。
②几何非线性问题。
若杆件变形较大，就不能在原有几何形状的基础上分析力的平衡，而应在变形后的几何形状的基础上进行分析。
这样，力和变形之间就会出现非线性关系，这类问题称为几何非线性问题。
物理非线性问题。
在这类问题中，材料内的变形和内力之间（如应变和应力之间）不满足线性关系，即材料不服从胡克定律。
在几何非线性问题和物理非线性问题中，叠加原理失效。
解决这类问题可利用卡氏第一定理、克罗蒂－恩盖塞定理或采用单位载荷法等。
在许多工程结构中，杆件往往在复杂载荷的作用或复杂环境的影响下发生破坏。
例如，杆件在交变载荷作用下发生疲劳破坏,在高温恒载条件下因蠕变而破坏,或受高速动载荷的冲击而破坏等。
这些破坏是使机械和工程结构丧失工作能力的主要原因。
所以，材料力学还研究材料的疲劳性能、蠕变性能和冲击性能。
研究方法实际构件一般比较复杂，研究必须分两步进行：先作简化假设，再进行力学分析。
简化假设在材料力学研究中，一般可把材料抽象为可变形固体。
对可变形固体,可引入两个基本假设: ①连续性假设，即认为材料是密实的，在其整个体积内毫无空隙。
实际材料的内部空隙尺寸与整个构件的尺寸相比很小，因而在一般情况下，这一假设是合理的。
②均匀性假设,即认为从材料中取出的任何一个部分,不论体积如何，在力学性能上都是完全一样的。
这里所说的材料的力学性能是指所有组成部分性能的统计平均量。
大多数材料的内部组成和性能基本均匀，所以这一假设从统计意义上说也是成立的。
此外，通常还要作下列几个工作假设：①小变形假设，即假定物体变形很小，从而可认为物体上各个外力和内力的相对位置在变形前后不变。
对大多数金属材料来说，这一假设是合理的，但对能够产生大变形的物体（如橡皮和塑料等）以及对压杆的稳定性问题则不适用。
②线弹性假设，即在小变形和材料中应力不超过比例极限两个前提下，可认为物体上的力和位移（或应变）始终成正比。
这个假设使计算大为简化，而且在这一假设的基础上，一个较复杂的问题可以分解为一些简单的问题。
③各向同性假设，即认为材料在各个方向的力学性能都相同。
根据这一假设可以简化应力－应变关系。
对大多数金属来说，这一假设是成立的，但对很多复合材料则不能成立，因为它们具有明显的各向异性性质。
④平截面假设，认为杆的横截面在杆件受拉伸、压缩或纯弯曲而变形以及圆杆横截面在受扭转而变形的过程中，保持为刚性平面，并与变形后的杆件轴线垂直。
这一假设使杆的无限自由度问题化为有限自由度问题。
力学分析对构件进行力学分析，首先应求得构件在外力作用下各截面上的内力。
某截面上的内力是指分布在该截面上的力的合力。
内力可通过取分离体利用平衡条件来确定。
其次应求得构件中的应力和构件的变形。
对此，单靠静力学的方法就不够了，还需要研究构件在变形后的几何关系以及材料在外力作用下变形和力之间的物理关系。
根据几何关系、物理关系和平衡关系，可以解得物体内的应力、应变和位移。
把它们和材料的允许应力、允许变形作比较，即可判断此物体的强度是否符合预定要求。
若材料处于多向受力状态，则应根据强度理论来判断强度。
同弹性力学和塑性力学相比，材料力学的研究方法显得粗糙。
用材料力学方法计算构件的强度，有时会由于构件的几何外形或作用在构件上的载荷较复杂而得不到精确的解，但由于方法比较简便，又能提供足够精确的估算值作为工程结构初步设计的参考，所以常为工程技术人员所采用③。