材料力学重点归纳
材料力学知识点归纳总结(完整版)

材料力学知识点归纳总结(完整版)1.材料力学:研究构件(杆件)在外力作用下内力、变形、以及破坏或失效一般规律的科学,为合理设计构件提供有关强度、刚度、稳定性等分析的基本理论和方法。
2.理论力学:研究物体(刚体)受力和机械运动一般规律的科学。
3.构件的承载能力:为保证构件正常工作,构件应具有足够的能力负担所承受的载荷。
构4.件应当满足以下要求:强度要求、刚度要求、稳定性要求5.变形固体的基本假设:材料力学所研究的构件,由各种材料所制成,材料的物质结构和性质虽然各不相同,但都为固体。
任何固体在外力作用下都会发生形状和尺寸的改变——即变形。
因此,这些材料统称为变形固体。
第二章:内力、截面法和应力概念1.内力的概念:材料力学的研究对象是构件,对于所取的研究对象来说,周围的其他物体作用于其上的力均为外力,这些外力包括荷载、约束力、重力等。
按照外力作用方式的不同,外力又可分为分布力和集中力。
2.截面法:截面法是材料力学中求内力的基本方法,是已知构件外力确定内力的普遍方法。
已知杆件在外力作用下处于平衡,求m-m截面上的内力,即求m-m截面左、右两部分的相互作用力。
首先假想地用一截面m-m截面处把杆件裁成两部分,然后取任一部分为研究对象,另一部分对它的作用力,即为m-m截面上的内力N。
因为整个杆件是平衡的,所以每一部分也都平衡,那么,m-m截面上的内力必和相应部分上的外力平衡。
由平衡条件就可以确定内力。
例如在左段杆上由平衡方程N-F=0 可得N=F3.综上所述,截面法可归纳为以下三个步骤:1、假想截开在需求内力的截面处,假想用一截面把构件截成两部分。
2、任意留取任取一部分为究研对象,将弃去部分对留下部分的作用以截面上的内力N来代替。
3、平衡求力对留下部分建立平衡方程,求解内力。
4.应力的概念:用截面法确定的内力,是截面上分布内力系的合成结果,它没有表明该分布力系的分布规律,所以,为了研究相伴的强度,仅仅知道内力是不够的。
材料力学知识点

材料力学知识点材料力学是研究材料内部结构和材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
以下是材料力学的一些重要知识点:1. 应力和应变:应力是单位面积上的力,可以分为正应力和剪应力;应变是物体长度或体积的相对变化,可以分为纵向应变和剪切应变。
应力和应变之间的关系可以用本构关系来描述。
2. 弹性力学:弹性力学研究的是材料在外力作用下的弹性变形行为。
经典弹性力学假设材料在小应变范围内具有线性弹性行为,可以通过胡克定律来描述。
3. 塑性力学:塑性力学研究的是材料在外力作用下的塑性变形行为。
塑性变形主要包括应力的塑性变形和材料内部晶体结构的塑性变形。
当应力超过材料的屈服强度时,材料会发生塑性变形。
4. 断裂力学:断裂力学研究的是材料在外力作用下发生破坏的行为。
断裂可以分为静态断裂和疲劳断裂。
静态断裂研究的是材料在静态加载下的破坏行为,疲劳断裂研究的是材料在循环加载下的破坏行为。
5. 损伤力学:损伤力学研究的是材料内部发生损伤的行为及其对材料性能的影响。
材料的损伤可能包括裂纹、孔洞、位错等。
损伤会导致材料的刚度和强度降低。
6. 微观结构与力学性能:材料的力学性能与其微观结构关系密切。
材料的晶体结构、晶界、孪晶、析出相等微观结构对材料的力学性能具有重要影响。
7. 强度理论和设计:强度理论研究的是材料的强度如何与其内部应力、应变和结构参数相联系。
强度理论为材料的设计提供了基本依据,可以用来预测材料的破坏行为和使用寿命。
8. 材料的超塑变形:超塑变形是指在高温和大应变速率条件下,材料可以表现出很高的变形能力。
超塑变形对材料的加工和成形具有重要意义。
综上所述,材料力学是工程领域中非常重要的学科,掌握材料力学的知识可以帮助我们更好地理解和应用材料的力学行为,从而设计和改进材料的性能。
材料力学重点问题汇总表

材料力学重点问题汇总表1. 弹性力学1.1 基本概念•弹性体和塑性体的区别是什么?•什么是应力,应变和弹性模量?•弹性体的线性弹性假设是什么?•什么是Hooke定律?1.2 应力与应变•什么是正应力和剪应力?•什么是正应变和剪应变?•应力和应变的关系是什么?如何表示?•应力和应变的单位是什么?1.3 弹性模量•什么是弹性模量?有哪些常用的弹性模量?•如何计算材料的弹性模量?•弹性模量与材料的应力-应变曲线有什么关系?•如何通过材料的应力-应变曲线确定其弹性模量?1.4 应用示例•如何计算简支梁的挠度?•如何计算杆件的变形?•如何计算压力容器的应力和应变?•如何计算材料的弹性极限?2. 塑性力学2.1 塑性变形•什么是塑性变形?•塑性变形与弹性变形有何区别?•塑性变形的主要特征是什么?2.2 塑性流动准则•什么是塑性流动准则?•常见的塑性流动准则有哪些?•塑性流动准则的选择依据是什么?2.3 塑性加工•什么是塑性加工?•塑性加工的主要方法有哪些?•塑性加工与材料的力学性能有何关系?2.4 应用示例•如何计算塑性材料在受力时的变形?•如何分析金属材料的冷加工过程?•如何选择合适的塑性流动准则来分析塑性变形?3. 破裂力学3.1 断裂表征•什么是断裂力学?•什么是断裂韧性和断裂强度?•断裂韧性与断裂强度的关系是什么?•断裂模式有哪些?3.2 断裂机理•材料破裂时有哪些基本的断裂机理?•什么是应力集中和裂纹尖端?•材料的断裂韧性与裂纹尖端的应力场有何关系?3.3 断裂力学的应用•如何通过应力-应变曲线计算材料的断裂韧性?•如何评估材料的断裂强度?•如何分析裂纹在材料中的扩展?•如何预测材料的寿命?4. 疲劳强度4.1 疲劳破坏机理•什么是疲劳破坏?•疲劳破坏机理的主要特征是什么?•疲劳破坏与材料的强度有何关系?4.2 S-N曲线•什么是S-N曲线?•如何绘制S-N曲线?•如何使用S-N曲线评估材料的疲劳强度?•S-N曲线中的应力幅是如何定义的?4.3 疲劳寿命预测•如何通过S-N曲线预测材料的疲劳寿命?•疲劳寿命的预测方法有哪些?•如何考虑应力-应变曲线的影响?4.4 应用示例•如何评估材料的疲劳强度?•如何设计能够满足疲劳寿命要求的材料?•如何分析疲劳加载下的变形和断裂?5. 动载荷下的变形和破坏5.1 动载荷下的变形•动载荷对材料强度和刚度的影响是怎样的?•如何计算材料在动载荷下的变形?•如何通过应力-应变曲线分析材料的变形?5.2 动载荷下的破坏•动载荷对材料破坏的影响是怎样的?•如何通过动载荷下的应力-应变曲线分析材料的破裂性能?•动载荷下的破坏与材料断裂韧性有何关系?5.3 应用示例•如何评估材料在动载荷下的变形和破坏?•如何设计能够承受动载荷的材料结构?•如何分析动载荷下材料的疲劳寿命和断裂行为?注:以上重点问题仅供参考,具体内容需根据实际情况补充完善。
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 lε?=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 A-=,⼯程上把5δ?≥?的材料称为塑性材料。
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。
材料力学重点总结
材料⼒学重点总结材料⼒学阶段总结⼀、材料⼒学得⼀些基本概念 1. 材料⼒学得任务:解决安全可靠与经济适⽤得⽭盾。
研究对象:杆件强度:抵抗破坏得能⼒刚度:抵抗变形得能⼒稳定性:细长压杆不失稳。
2、材料⼒学中得物性假设连续性:物体内部得各物理量可⽤连续函数表⽰。
均匀性:构件内各处得⼒学性能相同。
各向同性:物体内各⽅向⼒学性能相同。
3、材⼒与理⼒得关系, 内⼒、应⼒、位移、变形、应变得概念材⼒与理⼒: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、与符号规定。
应⼒:正应⼒、剪应⼒、⼀点处得应⼒。
应了解作⽤截⾯、作⽤位置(点)、作⽤⽅向、与符号规定。
正应⼒应变:反映杆件得变形程度变形基本形式: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~应变就是线性关系:材料⽐例极限以内。
5、材料得⼒学性能(拉压):⼀张σ-ε图,两个塑性指标δ、ψ,三个应⼒特征点:,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 , 塑性材料与脆性材料得⽐较:安全系数:⼤于1得系数,使⽤材料时确定安全性与经济性⽭盾得关键。
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。
塑性材料脆性材料7、材料⼒学得研究⽅法1)所⽤材料得⼒学性能:通过实验获得。
2)对构件得⼒学要求:以实验为基础,运⽤⼒学及数学分析⽅法建⽴理论,预测理论应⽤得未来状态。
3)截⾯法:将内⼒转化成“外⼒”。
运⽤⼒学原理分析计算。
8、材料⼒学中得平⾯假设寻找应⼒得分布规律,通过对变形实验得观察、分析、推论确定理论根据。
1) 拉(压)杆得平⾯假设实验:横截⾯各点变形相同,则内⼒均匀分布,即应⼒处处相等。
“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。
(完整版)材料力学必备知识点
天行健,君子以自强不息。
地势坤,君子以厚德载物。
——《易经》其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。
——《论语》材料力学必备知识点1、 材料力学的任务:满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,为设计既经济又安全的构件,提供必要的理论基础和计算方法。
2、 变形固体的基本假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。
3、 杆件变形的基本形式:拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
4、 低碳钢:含碳量在0.3%以下的碳素钢。
5、 低碳钢拉伸时的力学性能:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段极限:比例极限、弹性极限、屈服极限、强化极限6、 名义(条件)屈服极限:将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标7、 延伸率δ是衡量材料的塑性指标塑性材料 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塑性变形。
>5%的材料称为塑性材料: <5%的材料称为脆性材料8、 失效:断裂和出现塑性变形统称为失效9、 应变能:弹性固体在外力作用下,因变形而储存的能量10、应力集中:因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象11、扭转变形:在杆件的两端各作用一个力偶,其力偶矩大小相等、转向相反且作用平面垂直于杆件轴线,致使杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。
12、翘曲:变形后杆的横截面已不再保持为平面;自由扭转:等直杆两端受扭转力偶作用且翘曲不受任何限制;约束扭转:横截面上除切应力外还有正应力13、三种形式的梁:简支梁、外伸梁、悬臂梁14、组合变形:由两种或两种以上基本变形组合的变形15、截面核心:对每一个截面,环绕形心都有一个封闭区域,当压力作用于这一封闭区域内时,截面上只有压应力。
16、根据强度条件 可以进行(强度校核、设计截面、确定许可载荷)三方面的强度计算。
17、低碳钢材料由于冷作硬化,会使(比例极限)提高,而使(塑性)降低。
18、积分法求梁的挠曲线方程时,通常用到边界条件和连续性条件;因杆件外形突然变化引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中;轴向受压直杆丧失其直线平衡形态的现象称为失稳19、圆杆扭转时,根据(切应力互等定理),其纵向截面上也存在切应力。
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。
- 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、"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、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)。
材料力学考试重点
一、。
课程的性质、任务
材料力学是变形体力学的最基础课程。
固体力学(即变形体力学)是研究固体材料的变形、流动和断裂的一门科学。
它是材料科学专业的一门理论性较强的重要的技术基础课程。
本课程的基本任务是为了提高材料工程类专业学生的力学基础素养,使之掌握该专业所必需的固体力学基本概念、基本方法和基础理论,培养学生具备一定的力学分析计算能力和基本的力学实验技能,为学习后续专业课程奠定必要的力学基础。
教学的同时注意结合本课程的特点培养学生的辩证唯物主义观点。
二、课程的基本要求
通过本课程的教学,应使学生达到下列基本要求:
1.理论力学静力学是系统学习力学课程的必要基础。
因此要求学生理解并掌握理论力学静力学的有关概念和理论。
了解几种常见的约束类型的性质及静力学基本公理。
较熟练地掌握对物体进行受力分析的方法。
2.了解静力学的基本任务。
理解并掌握力线的平移定理。
熟悉各类平面力系的简化方法和结果。
掌握各类平面力系的平衡条件,并能熟练地应用它们去求解物体(或物体系)的平衡问题。
简单了解空间力系的简化结果、力对轴之矩的概念及重心的概念。
3.理解并掌握固体力学的有关基本概念:对固体力学分析问题、解决问题的基本方法和思路有明确的认识。
4.掌握一维工程构件三种基本变形的内力、应力和变形的分布变化规律、基本分析方法以及计算方法。
5.清楚了解研究测试固体材料力学性质的意义和方法,对常见固体材料(典型的金属材料和岩石)的力学性质和测定方法有基本认识和掌握。
了解电测应力方法的基本原理。
6.对应力、应力状态、应变、应变、应变状态的概念有较明确的认识。
较熟练掌握应力分析理论和应变分析理论。
7.理解和掌握固体材料弹性变形和塑性变形的主要特征,对屈服函数、主应力空间、屈服面、屈服曲线、屈服条件等概念有较明确认识。
熟悉掌握强度理论:最大拉应力理论、最大剪应力理论、形状改变比能理论、莫尔强度理论和库仑-纳维叶剪切强度准则的基本观点、适用范围、表达形式和工程应用。
8. 掌握固体材料和构件的强度、刚度和稳定性分析计算的基本理论和基本方法
三、课程基本教学内容
第一部分:理论力学静力学
第一章静力学的基本概念
1.静力学及其任务、刚体、平衡、平衡条件、力及其分类;2.静力学基本公理;3.约束和约束反力、物体的受力和受力图、力系及其分类。
第二章平面力系及其平衡条件
1.平面汇交力系及其平衡条件;2.力对点之矩、力偶;3.平面力偶系及其平衡条件;4.力线的平移定理;5.平面一般力系向其平面内一点的简化及其简化结果的讨论;6.合力矩定理、平面一般力系的平衡条件、物体系的平衡;7.静定和静不定问题的概念。
第三章摩擦
1.摩擦现象及其在工程地质中的重要性;2.静滑动摩擦、静滑动摩擦定律;3.摩擦角和自锁现象;4.考虑摩擦时物体的平衡问题。
第四章空间力系及其平衡条件、重心
1.力对轴之矩;2.空间力系的平衡条件简介;3.重心的概念及其公式简介。
第二部分:材料力学(弹塑性力学基础):
第一章:绪论及附录
1.固体力学的研究对象、方法和任务;2.基本假设;3. 张量的概念、下标记号法和求和约定。
第二章:应力理论
1.应力的概念及其符号;2.一点的应力状态、应力张量的描绘与转换;3.三维应力状态下的主应力和方向;4.应力张量不变量;5.三维空间应力圆和最大(最小)剪应力;6.应力椭球;7.应力张量的分解;8.主偏应力和应力偏量不变量;9.等倾角上的正应力和剪应力以及等效应力;10.平衡微分方程;11.边界条件。
第三章:变形几何理论
1.位移、应变分量、几何方程;2.一点的应变状态和应变分量转换方程;3.主应变和体积应变;4.应变张量的分解;5.应变偏量不变量和等效应变;6.应变协调方程;7.应变速率、应变分量的增量和应变莫尔圆;8.物体表面应变测量问题。
第四章:本构理论
1.弹性变形和塑性变形的主要特点;2.塑性力学的附加假设;3.弹塑性力学中常用的简化力学模型;4.广义虎克定律、弹性应变能函数、弹性常数间的关系;5.屈服函数、主应力空间、常用屈服条件;6.岩土材料的变形模型与强度准则;
第五章:弹性与塑性力学的基本解法
1.基本方程;2.弹塑性力学问题的提法;3.按位移求解弹性力学问题;4.按应力求解弹性力学问题;5.圣文南原理、叠加原理。
第六章:一维工程构件三种基本变形简介
1.一维工程构件三种基本变形;2.构件三种基本变形时的内力、应力和变形分析计算;3.构件基本变形时的强度分析和刚度分析;
附:实验项目:固体材料轴向拉伸(压缩)试验;
四、本课程与其它课程的联系
本课程是一门理论性较强的技术基础课,是以高等数学、大学物理等基础课为基础,
为学习专业基础课程提供理论基础,培养学生的变形体力学分析和计算的基本能力。
五、课程学时分配
六、教材及教学参考书
1. 哈尔滨工业大学理论力学教研室编,简明理论力学,北京:高等教育出版社,2004
2. 刘鸿文主编.简明材料力学(第二版).北京:高等教育出版社,2008
3. 李同林编著.应用弹塑性力学.武汉:中国地质大学出版社,200
4.
考核与成绩评定方法:
闭卷考试+作业,平时成绩30%,考试成绩70% 。