材料力學復習(武漢理工大學)

1、材料力學復習材料力學復習力學系力學系 陳建中陳建中課程內(nèi)容總體介紹課程內(nèi)容總體介紹n一個中心一個中心n解決工程結(jié)構(gòu)的解決工程結(jié)構(gòu)的安全性安全性與與經(jīng)濟性經(jīng)濟性的矛盾的矛盾n兩組概念兩組概念n外力外力n內(nèi)力內(nèi)力n應力與應變（變形）應力與應變（變形）n強度強度n剛度剛度n穩(wěn)定性穩(wěn)定性n三項能力三項能力n由外力求內(nèi)力畫內(nèi)力圖由外力求內(nèi)力畫內(nèi)力圖n由內(nèi)力計算應力與應變（或變形由內(nèi)力計算應力與應變（或變形）n求解強度、剛度、穩(wěn)定性問題求解強度、剛度、穩(wěn)定性問題一、由外力求內(nèi)力一、由外力求內(nèi)力n第第1個問題：什么是內(nèi)力？個問題：什么是內(nèi)力？n內(nèi)力是指外力作用引起構(gòu)件內(nèi)部的附加相互作用力。nFx：軸力軸力F

2、N，拉正壓負。nMx：扭矩扭矩T，右手螺旋外法線為正。nFy、 Fz 合成：剪力剪力Fs，使研究對象順時針轉(zhuǎn)動為正。nMy、 Mz 合成：彎矩彎矩M，下部受拉為正。ACACABn第第2個問題：如何求內(nèi)力？個問題：如何求內(nèi)力？n兩種方法：最基本的方法是兩種方法：最基本的方法是截面法截面法，在截面法，在截面法的基礎上經(jīng)過簡化形成的基礎上經(jīng)過簡化形成簡易法簡易法。n截面法：（六字真言）截面法：（六字真言）n截取截取：在所求內(nèi)力位置截開，任取一部分為研究對象，畫出已知的外力；n代替代替：設正法設正法，用內(nèi)力代替去掉的部分對研究對象的作用n平衡平衡：建立坐標，對研究對象列平衡方程求解n簡易法：代數(shù)和簡易

3、法：代數(shù)和n軸力軸力FN：從左向右至所求內(nèi)力的截面位置，遇向左遇向左外力取正，向右外力取負外力取正，向右外力取負，求和得所求位置的軸力軸力n扭矩扭矩T：從左向右至所求內(nèi)力的截面位置，右手螺右手螺旋遇向左外力取正，向右外力取負旋遇向左外力取正，向右外力取負，求和得所求位置的扭矩扭矩n剪力剪力Fs：從左向右至所求內(nèi)力的截面位置，遇向上遇向上外力取正，向下外力取負外力取正，向下外力取負，求和得所求位置的剪力剪力n彎矩彎矩M：從左向右至所求內(nèi)力的截面位置，遇順時遇順時針轉(zhuǎn)動力矩取正，逆時針取負針轉(zhuǎn)動力矩取正，逆時針取負，求和得所求位置的彎矩彎矩n第第3個問題：如何畫內(nèi)力圖？個問題：如何畫內(nèi)力圖？n內(nèi)力

4、圖：內(nèi)力圖：內(nèi)力隨橫截面位置變化的圖形。可形象直觀得到最大內(nèi)力所在截面。n作內(nèi)力圖的兩個步驟：作內(nèi)力圖的兩個步驟：n用簡易法或截面法確定控制面上的內(nèi)力。用簡易法或截面法確定控制面上的內(nèi)力。凡是外力（集中力、集中力偶、分布荷載起點與終點、支座約束處等）發(fā)生突然變化的面，一般都是控制面。n連線：連線：n軸力、扭矩、剪力：軸力、扭矩、剪力：直接連直線；n彎矩：彎矩：q=0，連直線；q0，開口向上拋物線；q0，開口向下拋物線（注意極值點）二、由內(nèi)力求應力與變形二、由內(nèi)力求應力與變形C點處的點處的總應力總應力（ C C點處的內(nèi)點處的內(nèi)力集度力集度）：AFAFpAddlim0總應力總應力p可分解為可分解為

5、4F3FFAC4F3FpCAFpmA 處的處的平均應力平均應力（某范圍內(nèi)單位面某范圍內(nèi)單位面積上內(nèi)力的平均集度積上內(nèi)力的平均集度）: :切應力切應力垂直于截面垂直于截面相切于截面相切于截面正應力正應力 第第1個問題：什么是應力？個問題：什么是應力？桿件某一截面上分布內(nèi)力在一點處的集度稱為桿件某一截面上分布內(nèi)力在一點處的集度稱為應力應力。通過構(gòu)件內(nèi)一點不同方位截面上的應力情況，稱為這點的通過構(gòu)件內(nèi)一點不同方位截面上的應力情況，稱為這點的應力狀態(tài)應力狀態(tài)第第2 2個問題：如何由內(nèi)力求個問題：如何由內(nèi)力求應力與變形應力與變形？無他，唯公式熟爾！無他，唯公式熟爾！AFN PIT ZIMyNF llEA

6、ZMwEI 180 ppT lTGIGI（）ssAFbsbsbsAFn扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)n剪切與擠壓剪切與擠壓n彎曲彎曲maxZMWmaxPTWn軸向拉壓軸向拉壓bISFzz smax NFMAW22r3ZMTW22r40.75ZMTW22crEn臨界應力臨界應力n彎扭組合（圓截面）彎扭組合（圓截面）n拉（壓）彎組合拉（壓）彎組合maxNFMAW2sin2cos22xyxyx2cos2sin2xyx2222xyxyx 主主yxx22tan00max()xyx，0min()xyx，1max231maxn斜截面應力斜截面應力n主應力主應力n最大應力最大應力11r3212r2132322214r21313r

7、n相當應力相當應力n應力與應變的關(guān)系（廣義胡克定律）應力與應變的關(guān)系（廣義胡克定律）矩形矩形實心圓形實心圓形空心圓形空心圓形312zbhI )1(1643pDW)1 (3244DIp)(Dd 324PdI163pdW26zbhW n截面的幾何性質(zhì)截面的幾何性質(zhì)三、強度三、強度 剛度剛度 穩(wěn)定性穩(wěn)定性n條件條件n一個不等式完成三件事一個不等式完成三件事n結(jié)構(gòu)校核結(jié)構(gòu)校核n結(jié)構(gòu)設計結(jié)構(gòu)設計n確定最大使用荷載確定最大使用荷載關(guān)于考試關(guān)于考試n題型題型n填空題與選擇、計算題填空題與選擇、計算題n范圍與重點范圍與重點n考試時間考試時間考試時間專業(yè)班級人數(shù)考試教室2013年06月14日(19:00-21:00)車輛110135新1-1102013年06月14日(19:00-21:00)車輛110235新1-2012013年06月14日(19:00-21:00)車輛110735新1-2052013年06月14日(19:00-21:00)車輛