材料力学复习总结知识点.ppt

1、材料力学材料力学课程总结课程总结 概述拉压能量法压杆稳定组合变形应力状态剪切弯曲-应力弯曲-内力扭转弯曲-变形静不定动载荷材料力学基本框架材料力学基本框架疲劳四种基本变形四种基本变形 能量法相关专题能量法相关专题 综合知识综合知识 基本概念基本概念 1.1.材料力学的一个主要研究对象：材料力学的一个主要研究对象：直杆（均匀、连续、各向同性、小变形）直杆（均匀、连续、各向同性、小变形）2.2.材料力学的两项基本任务：材料力学的两项基本任务：分析外力作用下构件的受力和变形规律；分析外力作用下构件的受力和变形规律；为构件的刚度、强度、稳定性分析提供合为构件的刚度、强度、稳定性分析提供合理的计算方法。

2、理的计算方法。3.3.材料力学的三类基本计算：材料力学的三类基本计算：刚度、强度、稳定性（压杆）刚度、强度、稳定性（压杆）材料力学总体内容材料力学总体内容(1)4.材料力学的四种基本分析方法：材料力学的四种基本分析方法：1).截面法截面法 2).变形、物理、平衡变形、物理、平衡 综合分析综合分析 3).叠加法叠加法 4).能量法能量法5.材料力学的五个基本概念：材料力学的五个基本概念：内力、应力、应变、变形内力、应力、应变、变形(位移位移)、应变能、应变能6.材料力学的基本内容：材料力学的基本内容：1).基本变形；基本变形；2).应力状态和强度理论；应力状态和强度理论；3).组合变形；组合变形

3、；4).压杆稳定；压杆稳定；5).能量法；能量法；6).动荷问题动荷问题材料力学总体内容材料力学总体内容(2)一、基本变形一、基本变形(1)基本变形基本变形拉拉(压压)扭转扭转 弯曲弯曲内力内力FN(轴力图轴力图)拉拉()压压()T(扭矩图扭矩图)右手法则：右手法则：矩矢方向背离截面矩矢方向背离截面()矩矢方向指向截面矩矢方向指向截面()外力外力纯弯曲：纯弯曲：横力弯曲：横力弯曲：简易法做简易法做FQ和和M图：图：正负号规定：正负号规定：FQ()M()一、基本变形一、基本变形(2)应力应力 拉拉()圆轴圆轴(平面假设平面假设)平面假设平面假设矩形：矩形：圆形：圆形：基本变形基本变形拉拉(压压)

4、扭转扭转 弯曲弯曲外力外力一、基本变形一、基本变形(3)强度强度条件条件 (矩形矩形)工字形截面：校核主应力。工字形截面：校核主应力。基本变形基本变形拉拉(压压)扭转扭转 弯曲弯曲外力外力一、基本变形一、基本变形(4)应力应力状态状态单向单向(拉或压拉或压)纯剪切纯剪切横截面上下边缘的点：横截面上下边缘的点：单向单向(拉或压拉或压)中性轴上的点：中性轴上的点：纯剪切纯剪切 一般情况：一般情况：基本变形基本变形拉拉(压压)扭转扭转 弯曲弯曲外力外力一、基本变形一、基本变形(5)GIp 为扭转刚度。为扭转刚度。在在 l 段为常数，段为常数，否则要分段。否则要分段。当当 有有变变形形位位移移纵向纵向

5、 横向横向 当有当有EA 为拉压刚度。为拉压刚度。静不定问题静不定问题(三方面三方面)：平衡关系平衡关系(受力图受力图)；变形关系变形关系 (变形图变形图)；物理关系。物理关系。力与变形一致性力与变形一致性。纯弯曲：纯弯曲：横力弯曲：横力弯曲：边界条件：边界条件：1.1.支座约束支座约束;2.2.连续条件（光滑）连续条件（光滑）叠加法叠加法计算：计算：EI 为弯曲刚度。为弯曲刚度。基本变形基本变形拉拉(压压)扭转扭转 弯曲弯曲外力外力一、基本变形一、基本变形(6)刚度刚度条件条件 应应变变能能 基本变形基本变形拉拉(压压)扭转扭转 弯曲弯曲外力外力1.平面应力状态（重点）：平面应力状态（重点）

6、：解析法（公式）、图解法（应力圆）解析法（公式）、图解法（应力圆）2.三向应力状态：三向应力状态：3.广义胡克定律：广义胡克定律：4.强度理论：强度理论：建立复杂应力状态下的强度条件建立复杂应力状态下的强度条件其中其中二、应力状态二、应力状态1.斜弯曲（平面弯曲组合）斜弯曲（平面弯曲组合）2.弯曲与拉（压）弯曲与拉（压）3.偏心拉（压）偏心拉（压）4.弯扭（拉扭）：弯扭（拉扭）：三、组合变形三、组合变形四、压杆稳定四、压杆稳定2.压杆的柔度：压杆的柔度：中长杆中长杆 1.欧拉公式：欧拉公式：（适用范围：细长杆）（适用范围：细长杆）细长杆细长杆OPPA0Bscr=scr=ab粗短杆粗短杆中长中长

7、杆杆细长细长杆杆临界应力总图临界应力总图1.1.单位载荷法单位载荷法2.2.互等定理互等定理3.3.力法及力法正则方程力法及力法正则方程（解静不定问题）（解静不定问题）五、能量法五、能量法虚虚功功原原理理单单位位载载荷荷法法导出导出莫尔积分莫尔积分（线弹性）（线弹性）（线弹性）（线弹性）非线弹性非线弹性图乘法图乘法（等刚度直杆等刚度直杆等刚度直杆等刚度直杆）其他其他功能原理功能原理卡氏定理卡氏定理MxcC力法求解静不定问题步骤：1.判断静不定次数2.看是否可以利用对称性3.选择相当系统（确定实际广义位移）4.莫尔积分，图乘法，求系数ij，iF5.求力法方程6.画内力图 21X1 22X2 2n

8、Xn 2F=f2 11X1 12X2 1nXn 1F=f1 n1X1 n2X2 nnXn nF=fn 五、能量法五、能量法六、动荷问题六、动荷问题1.构件做等加速直线运动和等速转动构件做等加速直线运动和等速转动 （动静法）（动静法）2.冲击（能量守恒原理）冲击（能量守恒原理）动荷因数：动荷因数：（自由落体）；（自由落体）；（水平冲击）；（水平冲击）；材料力学材料力学课程小结课程小结一、基本内容一、基本内容 1.内力计算内力计算 FN T FQ M 截面法截面法 内力图内力图 如：例如：例 5-8 5-3（f,j,l）,16(a)2.应力计算应力计算 （1）简单应力计算）简单应力计算 拉压拉压

9、扭转扭转 弯曲弯曲 代数形式代数形式 -公式公式 几何形式几何形式 -分布规律图分布规律图（2）复杂应力计算）复杂应力计算 叠加法叠加法 应力状态理论应力状态理论 已知一个主平面和主应已知一个主平面和主应力，求另两个主平面和主应力，求另两个主平面和主应力以及最大切应力。力以及最大切应力。特殊三向应力状态特殊三向应力状态 1451210（MPa）xyz 3.强度计算强度计算 （1）强度理论）强度理论 依据依据 材料性质、外力、结构条件材料性质、外力、结构条件 确定确定 应力状态应力状态 计算计算 相当应力相当应力 主应力表达主应力表达 一般应力表达一般应力表达 内力表达内力表达如如r3=1 3（

10、2）内容内容强度校核强度校核 6-9 例例 8-6 载荷设计载荷设计 9-15截面设计截面设计 例例 9-5（3）形式）形式 简单形式简单形式 组合变形组合变形 9-5，7，11，组合结构组合结构 6-21 移动载荷问题移动载荷问题 6-11，21 反问题反问题 9-18，194.变形计算变形计算 简单变形的计算简单变形的计算 叠加法叠加法 能量法能量法 莫尔积分莫尔积分 图乘法图乘法 广义胡克定律广义胡克定律5.稳定性计算稳定性计算 柔度柔度 三类不同压杆临界应力计算三类不同压杆临界应力计算 6.材料的力学性能材料的力学性能 7.截面图形的几何性质截面图形的几何性质 形心主惯性轴形心主惯性轴

11、 形心主惯性矩形心主惯性矩 概念概念 简单截面公式简单截面公式 8.定理定理 胡克定律胡克定律 广义胡克定律广义胡克定律 剪切胡克定律剪切胡克定律 切应力互等定理切应力互等定理 功的互等定理功的互等定理 位移互等定理位移互等定理 二、特殊问题二、特殊问题 1.静不定系统静不定系统 相当系统相当系统 力法力法 变形协调方程变形协调方程 变形计算变形计算 2.动荷问题动荷问题 动静法动静法 能量法能量法变形比较法步骤：变形比较法步骤：变形比较法步骤：变形比较法步骤：1.静不定次数静不定次数静不定次数静不定次数2.建立相当系统建立相当系统建立相当系统建立相当系统3.补充方程补充方程补充方程补充方程平

12、衡方程（建立）平衡方程（建立）平衡方程（建立）平衡方程（建立）几何方程（补充）几何方程（补充）几何方程（补充）几何方程（补充）物理方程（沟通）物理方程（沟通）物理方程（沟通）物理方程（沟通）4.求解求解求解求解等效载荷法步骤：等效载荷法步骤：等效载荷法步骤：等效载荷法步骤：1.能量守恒能量守恒能量守恒能量守恒2.动荷因数动荷因数动荷因数动荷因数3.等效载荷等效载荷等效载荷等效载荷4.力学响应力学响应力学响应力学响应三、不作重点要求内容三、不作重点要求内容2.4.4 温温度、时间的影响度、时间的影响2.8 应应力力集中集中3剪切剪切4.3.1 薄壁圆筒应力薄壁圆筒应力4.7 密圈弹簧密圈弹簧4.

13、8 非非圆杆扭圆杆扭转转4.9 薄壁薄壁杆自由扭杆自由扭转转4.10 应应力集中力集中6.3.6 切应力对正切应力对正 应力影响应力影响11.3 卡卡氏定理氏定理11.4 虚虚功原理功原理13.5 冲冲击韧度击韧度14 疲疲劳劳 四、可不背公式四、可不背公式8.2.1 斜截面应力斜截面应力 8-1，8-2式式8.5 体体积应变积应变 8-14式式8.6.2 畸畸变能密度变能密度 8-18 式式附附I.4 转转轴公式轴公式 五、卷面五、卷面 基本内容基本内容 60分分 拉压、扭转、弯曲拉压、扭转、弯曲 应力状态，强度理论，压杆稳定，应力状态，强度理论，压杆稳定，基本定理，几何性质，力学性能基本定理，几何性质，力学性能 综合内容综合内容 20分分 组合变形，动荷组合变形，动荷 其他其他 20分分 静不定，能量法静不定，能量法20102010年年材料力学材料力学试题试题20112011年年材料力学材料力学试题试题课程论文共收到51份，原创 50%。涉及的面很广，密切联系材料力学知识。希望通过课程论文，培养发现问题的意识，相对独立分析和解决问题的能力。跆拳道中的力学问题有兴趣的同学请与我联系。JISYDLUT.EDU.CN地点：地点：力学楼力学楼401时间：时间：周一周一 周五周五 上午上午 8:30 11:30下午下午 2:00 4:30电话：电话：84707247答疑答疑