1、材料力学复习提纲?材料力学复习提纲(二)弯曲变形的基本理论:一、弯曲内力1、基本概念:平面弯曲、纯弯曲、横力弯曲、中性层、中性轴、惯性矩、极惯性矩、主轴、主矩、形心主轴、形心主矩、抗弯截面模2、弯曲内力:剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图。符号规定Q+QQQMM+MM3、剪力方程、弯矩方程1、首先求出支反力,并按实际方向标注结构图中。2、根据受力情况分成若干段。3、在段内任取一截面,设该截面到坐标原点的距离为x,则截面一侧所有竖向外力的代数和即为该截面的剪力方程,截面左侧向上的外力为正,向下的外力为负,右侧反之。4、在段内任取一截面,设该截面到坐标原点的距离为x,则截面一侧所有竖向外力对该截面
2、形心之矩的代数和即为该截面的弯矩方程,截面左侧顺时针的力偶为正,逆时针的力偶为负,右侧反之。对所有各段均应写出剪力方程和弯矩方程4、作剪力图和弯矩图1、根据剪力方程和弯矩方程作图。剪力正值在坐标轴的上侧,弯矩正值在坐标轴的下侧,要逐段画出。2、利用微积分关系画图。二、弯曲应力1、正应力及其分布规律1=EIIZIzWzyWz=Izymax(抗弯截面模量)bh312Wz=bh26LIz=d464Wz=d332(1-4)1Q2、剪应力及其分布规律一般公式=QS*EIzmax=1.5QAQmax=4Q3AQmax=2QAQmax=zQS*maxEIz3、强度有条件正应力强度条件MWzMmaxWzWzM
3、剪应力强度条件max工字型maz=zQS*maxEI=QISzmax4、提高强度和刚度的措施1、改变载荷作用方式,降低追大弯矩。2、选择合理截面,尽量提高WzA的比值。3、减少中性轴附近的材料。4、采用变截面梁或等强度两。三、弯曲变形1、挠曲线近似微分方程:EIy=-M(x)掌握边界条件和连续条件的确定法2、叠加法计算梁的变形 掌握六种常用挠度和转角的数据l f3、梁的刚度条件;ymax2压杆的稳定问题的基本理论。1、基本概念:稳定、理想压杆和实际压杆、临界力、欧拉公式、柔度、柔度界限值P、临界应力cr、杆长系数(1、2、0.5、0.7)、惯性半径imix=2、临界应力总图ImixA。Pcr=
4、2EI2SPS=PPAcr=a-bcr=22EPS-ablib12d4计算程序:1li 2PEP=EP3SS=SPcr=a-bS-ab4比较:Pcr=22LaQ235钢松木=304MPa b=1.12MPaLLa=29.3MPab=0.19MPa3、稳定校核压杆稳定校核的方法有两种:1、安全系数法在工程中,根据压杆的工作情况规定了不同的安全系数nst,如在金属结构中nst=1.8:3.0。其他可在有关设计手册中查到。设压杆临界力为Pcr,工作压力为P,则:n=Pcrpnnst2、折减系数法这种方法是将工程中的压杆稳定问题,转换成轴向压缩问题,用折减系数将材料的许用压应力打一个较大的折扣。是柔度
5、的函数,根据大量的实3 = 验和工程实践已将它们之间的关系制成了表格、图像和公式,只要算出压杆的柔度,就可在有关的资料中查到相应的值,不分细长杆,中长杆和短粗杆。其稳定表达式为:PA复习题一、是非题(在题后的括号内正确的画“”;错误的画“”)1、平面图形对过形心轴的静矩等于零,惯性矩也等于零。()。2、梁横截面上各点剪应力的大小与该点到中性轴的距离成反比。()3、矩形截面梁上、下边缘的正应力最大,剪应力为零。()4、剪应力互等定理一定要在弹性范围内使用。()5、所有压杆的临界力都可以用欧拉公式计算。()6、梁横截面上各点正应力大小与该点到中性轴的距离成正比。()7、细长压杆的承载能力主要取决于
6、强度条件。 ()8、形状不同但截面面积相等的梁,在相同的弯矩下最大正应力相同。()9、欧拉公式只适用于大柔度压杆的稳定性计算。()10、细长压杆的临界力只与压杆的材料、长度、截面尺寸和形状有关。()11、梁横截面中性轴上的正应力等于零,剪应力最大。()12、矩形截面梁上、下边缘的正应力最大,剪应力为零。()13、横截面只有弯矩而无剪力的弯曲称为纯弯曲。()14、均布荷载作用下的悬臂梁,其最大挠度与杆长三次方成正比。()15、无论是压杆、还是拉杆都需考虑稳定性问题。 ()16、若某段梁的弯矩等于零,该段梁变形后仍为直线。()17、均布荷载下梁的弯矩图为抛物线,抛物线顶点所对截面的剪力等于零。()
7、18、中性轴将梁的横截面分为受拉、受压两个部分。()19、压杆的柔度与材料的性质无关。()20、某段梁上无外力作用,该段梁的剪力为常数。()21、梁的中性轴处应力等于零。()22、材料不同、但其它条件相同两压杆的柔度相同。()24、平面图形对其对称轴的静矩为零。()25、截面面积相等、形状不同的梁,其承载能力相同。()26、竖向荷载作用下,梁横截面上最大剪应力发生在截面的上下边缘。()27、压杆的柔度不仅与压杆的长度、支座情况和截面形状有关而且还与压杆的横截面积有关。()28、在匀质材料的变截面梁中,最大正应力最大的截上()4max不一定出现在弯矩值绝对值二、选择题(备选答案中只有一个是正确的
8、,将你所选项前字母填入题后的括号内。)1、矩形截面里梁在横力弯曲时,在横截面的中性轴处(B )A 正应力最大,剪应力为零。; B 正应力为零,剪应力最大;C 正应力和剪应力均最大; D 正应力和剪应力均为零2、圆形截面抗扭截面模量WP与抗弯截面模量Wz间的关系为( B )AWPWZ;BWP2WZ;C2WPWZ。Cz3、图示梁1、2截面剪力与弯矩的关系为(A )yAQ1Q2,M1M2;BQ1Q2,M1M2;CQ1Q2,M1M2;DQ1Q2,M1M2。Pa112a22aP4、图示细长压杆长为l、抗弯刚度为EI,该压杆的临界力为:(A )PAPcr=2EI4l2;BPcr=2EIl2CPcr=2EI
9、0.49l2;DPcr=42EIl25、两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同,但材料不同,弹性模量分别为E1和E2E1=7E2,则两根梁的挠度之比y1/y2为:( B)A1/4B1/7C1/49D1/76、圆形截面对圆心C的极惯性矩与对形心主轴z的惯性矩间的关系为 (A )AIPIZ;BIP2IZ;CzC2IPIZ。y7、图示四根压杆的材料相同、截面均为圆形,直径相同,它们在纸面内失稳的先后次序有以下四种,正确的是(A)A(a),(b),(c),(d);B(d),(a),(b),(c);C(c),(d),(a),(b);D(b),(c),(d),(a);58、图示矩形截面采用两种放置方式,从弯曲
10、正应力强度观点,承载能力(b)是(a)的多少倍(A )A2;B4;C6;D8。9、图示梁欲使C点挠度为零,则P与q的关系为 (B )AP=ql/2BP=5ql/8CP=5ql/6DP=3ql/510、长方形截面细长压杆,b/h=1/2;如果将b改为h后仍为细长杆,临界力Pcr是原来多少倍A2B4C6D811、图示梁支座B两侧截面剪力与弯矩的关系为:(D )AQ1Q2,M1M2;BQ1Q2,M1M2;CQ1Q2,M1M2;DQ1Q2,M1M2。A1212PC12、材料相同的悬臂梁I、,所受荷载及截面尺寸如图所示。下列关于它们的挠度的结论正确的为(A )AI梁最大挠度是梁的1/4倍BI梁最大挠度是
11、梁的1/2倍CI梁最大挠度是梁的2倍DI、梁最大挠度相等13截面形状不同、但面积相同,其它条件也相同的梁,6其承载能力的大小关系为(A )A矩形方形圆形;B方形圆形矩形;C圆形方形矩形;D方形矩形圆形。矩形 方形 圆形14T形截面梁,横截面上a、b、c三点正应力的大小关系为(B )Aabc;Bab,c0;Cab,c0;Dab,c0。15梁受力如图,在B截面处,正确答案是(D)acbz (A)剪力图有突变,弯矩图连续光滑;(B)剪力图有尖角,弯矩图连续光滑;(C)剪力图、弯矩图都有尖角;Fq(D)剪力图有突变,弯矩图有尖角。ABC16抗弯刚度相同的悬臂梁I、如图所示。下列关于它们的挠度的结论正确的为;(C)(A)I、梁最大挠度相等(B)I梁最大挠度是梁的1/2倍(C)I梁最大挠度是梁的1/4倍(D)I梁最大挠度是梁的2倍17、如图所示的悬臂梁,自由端受力偶M的作用, 梁中性层上正应力及剪应力正确的是:(C)(A)0,=0(C)=0,=0(B)=0,
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