材料力学
材料力学专业
材料力学专业材料力学是材料科学与工程中的一门重要学科，它研究材料的力学性能和材料的力学行为。
材料力学专业是材料科学与工程中的一个重要分支，它涉及材料的结构、性能和加工工艺等方面，对于材料的设计、制备和应用具有重要的意义。
在材料力学专业的学习中，学生需要掌握材料的基本力学性质，了解材料的力学行为，掌握材料的力学测试方法，以及掌握材料的力学性能评价方法等内容。
材料力学专业的学习内容主要包括材料的力学基础知识、材料的力学性能测试和评价、材料的力学行为分析、材料的力学性能设计等方面。
在力学基础知识方面，学生需要学习材料的力学性质、材料的应力应变关系、材料的弹性和塑性行为等内容。
在材料的力学性能测试和评价方面，学生需要学习材料的拉伸、压缩、弯曲、扭转等力学性能测试方法，以及材料的硬度、韧性、断裂韧性等力学性能评价方法。
在材料的力学行为分析方面，学生需要学习材料的应力分析、应变分析、应力应变分析等内容。
在材料的力学性能设计方面，学生需要学习材料的力学性能设计原则、材料的力学性能优化方法等内容。
材料力学专业的学习对于学生的综合能力有较高的要求，学生需要具备较强的数学基础和物理基础，具有较强的逻辑思维能力和分析问题的能力，具有较强的实验操作能力和实验数据处理能力，具有较强的工程实践能力和工程设计能力等。
在学习过程中，学生需要通过理论学习和实验实践相结合，培养自己的综合能力，为将来从事材料科学与工程相关领域的科研和工程实践做好准备。
总的来说，材料力学专业是材料科学与工程中的一个重要学科，它涉及材料的力学性能和力学行为等方面，对于材料的设计、制备和应用具有重要的意义。
在学习过程中，学生需要掌握材料的力学基础知识、了解材料的力学性能测试和评价方法、掌握材料的力学行为分析方法、掌握材料的力学性能设计方法等内容，培养自己的综合能力，为将来的工作做好准备。
希望学生能够在学习过程中努力学习，提高自己的综合能力，为将来的科研和工程实践做出积极的贡献。
(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”。
材料力学知识点总结
材料力学知识点总结嘿，朋友们！咱们今天来好好唠唠材料力学这门课的知识点。
先来说说啥是材料力学吧。
简单来讲，材料力学就是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力和强度等问题的一门学问。
这可跟咱们的日常生活息息相关呢！比如说，你看那建筑工地的塔吊，为啥它能吊起那么重的东西还稳稳当当的？这就离不开材料力学的知识啦。
塔吊的钢梁得有足够的强度和刚度，才能承受住重物的拉力和压力，不至于弯曲变形甚至断裂。
咱们先来讲讲应力和应变。
应力呢，就好比材料内部受到的“挤压力”或者“拉伸力”。
想象一下，你用力拉一根橡皮筋，橡皮筋内部就产生了应力。
应变呢，则是材料在应力作用下发生的形状改变的程度。
还是拿橡皮筋举例，你一拉它，它变长了，这个长度的变化比例就是应变。
再说说拉伸和压缩。
这俩可是材料力学里的“常客”。
当一个杆件受到拉力时，它会伸长，横截面积会变小；受到压力时，就会缩短，横截面积变大。
这里面有个很重要的概念叫胡克定律，它告诉我们在弹性范围内，应力和应变成正比。
还有扭转。
就像拧毛巾一样，杆件受到扭矩作用会发生扭转。
这时候，要注意杆件表面的剪应力分布，最大剪应力通常在表面处。
弯曲也是个重要的部分。
想象一下一根扁担挑着重物，它会弯曲变形。
这里面就涉及到弯矩、剪力这些概念。
通过计算，可以知道扁担在哪个位置容易断裂，从而选择合适的材料和尺寸。
我记得有一次去工厂参观，看到工人师傅在加工一根轴。
他们特别仔细地计算着轴的尺寸和能承受的力。
师傅跟我说，如果材料力学没学好，这轴做出来可能用不了多久就坏了，那损失可就大了。
这让我深刻体会到了材料力学在实际工程中的重要性。
说到强度理论，这可是判断材料是否会失效的重要依据。
像最大拉应力理论、最大伸长线应变理论等等，它们能帮助我们在设计零件时，确保材料不会因为受力过大而损坏。
还有组合变形，就是杆件同时受到多种基本变形的作用。
这时候就得综合考虑各种变形的影响，进行复杂的计算和分析。
材料的力学性能也不能忽视。
材料力学概念
材料力学材料力学研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和导致各种材料破坏的极限。
材料力学是所有工科学生必修的学科，是设计工业设施必须掌握的知识。
学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。
材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。
材料力学是所有工科学生必修的学科，是设计工业设施必须掌握的知识。
学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。
材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。
材料力学（mechanics of materials）主要研究杆件的应力、变形以及材料的宏观力学性能的学科。
材料力学是固体力学的一个基础分支。
它是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。
材料力学是工程设计的基础之一，即结构构件或机器零件的强度、刚度和稳定性分析的基础。
在工程设计中，要求构件或零件在给定外力作用下，具有足够的强度、刚度和稳定性。
构件或零件在外力作用下，不发生破坏，也不发生塑性变形，则称其具有足够的强度；若弹性变形不超过一定限度，则称其具有足够的刚度；若在特定外力（如细长杆承受轴向压力）作用下，其平衡和变形形式无突然转变，则称其具有足够的稳定性。
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：不发生断裂，即具有足够的强度；弹性变形应不超出允许的范围，即具有足够的刚度；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。
材料力学主要研究
材料力学主要研究材料力学是一门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。
它是材料科学的基础学科之一，也是工程技术中不可或缺的重要内容。
材料力学的研究对象是各种材料，包括金属材料、非金属材料、复合材料等，其研究范围涉及材料的力学性能、力学行为、应力应变关系、破坏机理等方面。
首先，材料力学主要研究材料的力学性能。
材料的力学性能包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、硬度等指标。
这些指标反映了材料在外力作用下的变形和破坏情况，是评价材料质量和可靠性的重要依据。
通过对材料力学性能的研究，可以为材料的选择、设计和应用提供科学依据。
其次，材料力学研究材料的力学行为。
材料在受力作用下的行为表现为弹性、塑性、蠕变、断裂等。
不同材料在受力作用下的行为有所不同，了解材料的力学行为有助于合理设计材料结构，提高材料的使用性能和寿命。
另外，材料力学研究材料的应力应变关系。
应力应变关系是材料力学的核心内容之一，它描述了材料在受力作用下的应力和应变之间的关系。
了解材料的应力应变关系可以为材料的强度计算、工程设计和材料加工提供重要依据。
最后，材料力学研究材料的破坏机理。
材料在受力作用下会出现破坏，破坏的形式有拉伸断裂、压缩破坏、疲劳断裂等。
了解材料的破坏机理可以预测材料的寿命和破坏方式，为材料的安全设计和可靠使用提供重要参考。
总之，材料力学是一门重要的学科，它对材料的力学性能、力学行为、应力应变关系和破坏机理进行了深入研究，为材料的选择、设计和应用提供了重要的理论基础和科学依据。
希望通过对材料力学的研究，能够不断提高材料的使用性能和可靠性，推动材料科学与工程技术的发展。
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具有重要的意义。
以下是对材料力学主要知识点的总结。
一、拉伸与压缩拉伸和压缩是材料力学中最基本的受力形式。
在拉伸或压缩时，杆件的内力称为轴力。
通过截面法可以求出轴力的大小，轴力的正负规定为拉力为正，压力为负。
胡克定律描述了应力与应变之间的线性关系，在弹性范围内，应力与应变成正比，即σ ＝Eε，其中σ为正应力，ε为线应变，E 为材料的弹性模量。
材料在拉伸和压缩过程中会经历不同的阶段。
低碳钢的拉伸实验是研究材料力学性能的重要手段，其拉伸曲线可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
通过拉伸实验可以得到材料的屈服极限、强度极限等重要力学性能指标。
二、剪切与挤压剪切是指在一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向外力作用下，杆件的横截面发生相对错动的变形形式。
剪切面上的内力称为剪力，其大小可以通过截面法求得。
在工程中，通常还需要考虑连接件的挤压问题。
挤压面上的应力称为挤压应力，其大小与挤压面的面积和外力有关。
三、扭转扭转是指杆件受到一对大小相等、方向相反、作用面垂直于杆件轴线的力偶作用时，杆件的横截面将绕轴线发生相对转动的变形形式。
圆轴扭转时，横截面上的内力为扭矩。
扭矩的正负规定为右手螺旋法则，拇指指向截面外为正，指向截面内为负。
根据材料力学的理论，圆轴扭转时横截面上的切应力呈线性分布，最大切应力发生在圆周处。
四、弯曲弯曲是指杆件在垂直于轴线的外力或外力偶作用下，轴线由直线变为曲线的变形形式。
梁在弯曲时，横截面上会产生弯矩和剪力。
弯矩的正负规定为使梁下侧受拉为正，上侧受拉为负；剪力的正负规定为使截面顺时针转动为正，逆时针转动为负。
弯曲正应力和弯曲切应力是弯曲问题中的重要应力。
弯曲正应力沿截面高度呈线性分布，最大正应力发生在截面的上下边缘处。
弯曲切应力在矩形截面梁中，其分布规律较为复杂，但在一些常见的情况下，可以通过公式进行计算。
材料力学pdf
材料力学pdf
材料力学是研究物体承受外力时变形的科学，它是机械工程科学
的基础。
它主要研究物质的问题，如材料、构件和机械结构在力学作
用下的破坏、变形、强度以及对环境适应能力等。
这些研究包括材料
的力学性能、接口强度、构件结构及非线性动态变形的可行分析方法。
此外，还包括特殊结构的分析和设计、材料性能的强度和硬度，以及
材料的损坏机理及其失效模型。
材料力学旨在探究材料如何响应外力，定义材料力学指数并进行
应力分析。
材料力学可以分析物体在外力作用下的变形、位移及破坏
过程，以找到结构物受外力时能够抵抗破坏的最大限度。
材料力学理
论可被应用于金属材料、、塑料、玻璃等多种材料分析。
它们的应用
范围可以从日常的装置设备到大型桥梁和钢结构的设计，可以说材料
力学是现代工程设计的关键组成部分。
材料力学的应用也被广泛应用于航空航天、海洋工程、生物力学
等领域。
在航空航天领域中，它不仅用于材料的力学性能的分析，而
且可以用于产品的力学设计及产品的最终制造，从而提高产品的可靠
性及使用寿命。
在海洋工程中，材料力学可以帮助研究介质环境对工
程结构的损伤，并可以预防其中可能导致结构破坏的各种因素。
而在
生物力学领域，材料力学可以应用于器官及关节接口的受力分析，以
及植入物、骨头和软组织的损伤分析。
总而言之，材料力学是机械工程科学的基础，是机械结构的可靠
性分析的重要手段。
它的应用遍及各个科学领域，为工程设计和制造
开发提供了基础性的理论和技术支持，影响深远。
《材料力学》课程简介
《材料力学》课程介绍一、课程简介《材料力学》是一门重要的工程学科，旨在研究材料在承受各种外力作用下的力学性能，以及如何通过合理的结构设计，保证材料的强度、刚度和稳定性。
本课程涵盖了材料力学的基本理论、实验方法和工程应用，是机械、土木、航空航天等工程领域的重要基础课程。
二、课程目标1. 掌握材料力学的基本概念和原理，包括应力、应变、强度、刚度、稳定性等；2. 学会应用基本力学原理分析和解决实际工程问题，包括结构设计、材料选择、工艺优化等；3. 了解现代实验技术和测试方法，如有限元分析、超声波检测等；4. 提高分析和解决问题的能力，为后续专业课程学习和实际工程应用打下基础。
三、课程内容1. 静力学部分：介绍外力、平衡方程、基本变形（拉伸、压缩、弯曲）、应力分析等；2. 材料力学部分：讲解材料的力学性能（强度、刚度、稳定性）、应力应变曲线、胡克定律、超静定问题等；3. 实验部分：学习实验设计、测试方法、数据处理和分析等，了解现代实验技术和测试方法的应用；4. 工程应用部分：结合实际工程案例，分析结构设计、材料选择、工艺优化等方面的力学问题。
四、教学方法本课程采用线上授课与线下实验相结合的方式，注重理论与实践的结合。
学生可以通过视频教程学习基本理论，通过实验操作和案例分析提高解决实际工程问题的能力。
教师会定期组织小组讨论和答疑解惑，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。
五、学习资源1. 课程网站提供了丰富的教学资源，包括视频教程、课件、实验指导书等；2. 学生可以参考相关的工程手册和文献，了解材料力学的最新研究成果和应用进展；3. 教师会定期组织课外活动，如学术讲座、实践参观等，帮助学生拓展视野，增强学习兴趣。
六、考试与评估本课程的考试采用平时作业、实验报告、考试相结合的方式。
平时作业考察学生对基本概念和原理的掌握情况，实验报告评估学生实验操作和数据分析的能力，考试则是对学生综合运用知识解决实际工程问题的考核。
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2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目名称：材料力学
学校：河海大学
1、刚性水平梁AB受力如图，AC、BD
均为钢圆杆，直径分别为d1=20mm,
d2=25mm,试求（1）使刚性梁保持水平时，
力F的作用位置；（2）若刚性梁下降了
0.5mm，求此时力F的大小。
（E＝200GPa）（20分）
2、由空心圆管B和实心圆杆A牢固地
粘结在一起组成的轴（横截面如图所示）
，它们的切变弹模分别为GA和GB，
且GA<GB，试求：（1）画出模截面上
切应力分布规律（以任一半径为例）；
（2）求出扭矩为Mx时，A、B材料
内的最大切应力。
（20分）
3、作图示组合梁的剪力图、弯矩图。
（20分）
4、横截面为100×200mm2的矩形木梁AC如图所示，受均布荷载作用、A端铰支，B点用一直径20mm的圆钢杆吊起，已知钢的[σ]＝160MPa,木材的[σ]＝10MPa.试求[q]。
（20分）
5、图示超静定梁，已知抗弯刚度为EI，梁长为l，在梁的中点
度为h处自由下落，冲击C点，试求A、B两点处的最大动反力。
6、图示薄壁圆管，两端封闭，承受p=6MPa内压，管两端受扭转力偶T＝400kNm作用，圆管平均直径为40mm，壁厚为1mm，已知作用应力[σ]＝160MPa,试按第三强度理论校核管的强度。
（25分）
7、刚性水平梁由两根刚立柱支承，AD柱上端饺支、下端固定，BC柱上下端均为铰支。
两立柱的横截面均为边长a=40mm的正方形，材料的弹性模量E＝200GPa，比例极限σp＝200GPa，试求能施加在栋梁上的竖向压力F的最大值及作用位置。
（20分）
2006年真题解析
1，
【参考答案】
由平衡方程A B F F F +=,2B Fx F =得
(1)2
A x F F =− ，2
B x F F = 又12l l Δ=Δ
111A F l l EA Δ= ，222
B F l l EA Δ=代入，得 x=1.22m ，F=102kN
【点 评】该题属于一次超静定问题，通过建立变形几何关系方程，从而解决相关问题。
2． 【参考答案】
1A p M I ρτ= ，2B p M I ρτ= 1A A p M G I ρϕ= ，2
B B p M G I ρϕ= 由于AB 同轴则A B ϕϕ= ，则
1
21p B p A
I G I G => 所以12p p I I >
当A r ρ=时
A B ττ<
则切应力分布如图所示。
当B r ρ=时，τ最大 max 442()
x B x B p B A M r M r I r r πτ==− 【点 评】该题主要考察扭转的相关问题，因为同轴可以建立关系方程，判断出切应力的大小。
3．
○
143A R =○
2F Q M
【点 评】考察运用剪力和弯矩之间的微分方程的关系画出剪力图和弯矩图，画图计算时注意“突变”处即可，如果介入超静定问题需小心注意。
4.
【参考答案】
○
1求支座反力 65A R q =，95
B R q = ○
2画出内力图
○
3校核木梁强度 由弯矩图可以看出最大弯矩max 1825
M q = max max []10z
M MPa W σσ=≤=，得 4.6/q kN m ≤ ○
4校核钢杆强度 []160B R MPa A
σσ=≤=，得28/q kN m ≤ 综上得[] 4.6/q kN m =
【点 评】该题要校核两个强度，分别求在各个强度要求下的q 后的容许值。
F Q M
5.
【参考答案】
F 以静荷载方式作用在梁上C 处，3
48C Fl EI
ω= 则st C ωΔ=
动荷系数1d K =+ d d F K F =
2
d A B F R R == 【点 评】该题重点在求静位移st Δ，根据公式求其挠度。
最后通过动荷因数求得动内力。
注意书中简单荷载作用下梁的挠度表格需要熟记几个常用的，尤其在用叠加法求得时候需要用到。
6．
【参考答案】
○
1轴向应力'σ，平衡方程 2
2220000''4444D D p ππδππσσδδ⎡⎤=−=⎢⎥⎣⎦
（D +2）（4D +4） 由于0D δ 所以0'604pD MPa σδ
== ○
2周向应力''σ，平衡方程 000*1*sin sin 2
s D p ds p d pD πϕϕϕ==∫∫ 得0''1202pD MPa σδ
== ○
3切应力τ， 01602p T T MPa W r τπδ
=== ○
4求主应力
''120x MPa σσ==
'60y MPa σσ==
160x MPa ττ==
由公式13,σσ=
13253,73MPa MPa σσ==−
13326[]MPa σσσ−=>
强度不足。
【点 评行强度校核。
7.
【参考答案】
○
1求支座反力 (1)A x R F l =− ，B x R F l
= ○
2求AD 杆的临界力 100p λ== AD: 0.7μ=
117p l
i μλλ==>
所以AD 杆为细长杆，则
22218()
cr EI F kN L πμ==
A cr R F ≤
○
3求BC 杆的临界力 同理167p λλ=>
所以BC 杆为细长杆，则
107B cr R F kN ≤=
将R A ，R B 代入求得
max 111,0.87F kN x m ==
【点 评】该题关键要通过柔度判断压杆类型，再求其临界力F c 。
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