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(完整)材料力学主要知识点归纳,推荐文档

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t g ahin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Sx?ima t②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:IP?② 对x轴惯性矩:Ix?③ 惯性积:Ixy?④ 惯性半径:ix?C、平行移轴公式:

① 基本公式:Ix?Ixc?2aSxc?aA;Iy?Iyc?2bSyc?bA ;a为xc轴距x轴距离,

b为yc距y轴距离。

22② 原坐标系通过截面形心时Ix?Ixc?aA;Iy?Iyc?bA;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:

FAFlB、杆件伸长量?l?N,E为弹性模量。

EAA、应力公式

e and?? A?Ahll t?AydA,对y轴静矩Sy??xdAA?2dA?ingAy2dA,对y轴惯性矩:Iy??x2dAAs iIyA2n t。

heir b?AxydAeinIx,iy?Ag a2re goodr fo some1

nthit g ahinC、应变公式???ED、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。2、扭转

ima tIpTrTA、切应力:??,Wp?;Ip为圆截面极惯性轴,Wp为扭转截面系数。?IpWprB、切应变??3、剪切

*FsSzA、切应力一般公式??,Fs为横截面上剪力;Iz为横截面对中性轴的惯性矩;b为

Izb计算点处截面宽度;Sz为横截面上距中性轴为y的横线以外部分的面积对中性轴的静矩。B、矩形截面切应力??C、圆形截面:??注:在剪切实用计算中采用名义切应力??*FsSzD、工字型截面:??,d为腹板厚度。

Izd4、弯曲

A、中性轴:①中性轴处正应力为0;②中性轴通过截面形心。

B、正应力公式??三、弯矩及剪力图绘制

1、左端向上,右端向下相对错动时,剪力为证;微段弯曲为向下凸起,弯矩为正。 注:剪力图正值汇在梁体上侧,弯矩正值画在梁的受拉侧。

2、对弯矩函数求导,可得剪力函数;对剪力函数求导,可得均布荷载集度。3、弯矩图与剪力图特征(详见材料力学ⅠP105)。4、利用叠加原理进行内力图绘制。四、梁弯曲时的位移计算

1、基本方程:EI???M(x);?为梁变形后轴线函数,M(x)为梁弯矩函数。2、对基本方程进行积分,利用已知边界条件求出积分常数,即可得挠曲线方程。 注:挠度以向下为正值。

3、梁的挠度和转角同样可以通过叠加原理求解。

e a?G,G为切变模量。

最大正应力?max?nd A*''hll t4Fs; 3AMyIz3Fs,2AIM,Wz?z;Wz称为弯曲截面系数。Wzymaxings iFs进行简化计算(详见材料力学ⅠP270)。An their being are goodr fo some2

nthit g ahin4、梁的刚度校核:挠度与跨度比满足条件。五、超静定问题处理

1、确定基本静定系:解除多余约束,并在该处施加与该解除的约束相对应的支反力,从而得到一个作用有荷载和多余未知力的静定结构。

2、根据变形的几何相容条件建立附加的几何相容方程。六、强度理论

A、在验算截面正应力与切应力组合时,采用如下公式判断:

ima t3、

七、组合变形及连接部分计算1、连接件的计算:

在工程设计中,通常按照连接的破坏可能性,采用既能反映受力的基本特征,又能简化计算的假设,计算其名义应力,然后根据直接实验的结果,确定其相应的需用应力,来进行强度计算。这种简化计算方法,称为工程实用计算法。2、剪切实用计算:??3、挤压实用计算:??接触面为圆柱面时,计算挤压面面积取为实际接触面在直径平面上的投影面积);4、铆钉组承受扭转荷载计算:A、确定铆钉组截面形心

B、每个铆钉所受的力与该铆钉截面中心至截面形心的距离成正比,其方向垂直于铆钉截面中心与截面形心的连线。

C、计算公式:Me?Fe? 注:当铆钉组同时承受横向荷载和扭转荷载时,两者剪力叠加。八、压杆稳定计算

?2EI1、细长中心受拉杆临界力欧拉公式:Fcr?(?l2)2、柔度???2E4、压杆稳定的适用范围:?cr?2??p?九、组合梁计算:

1、换算截面,确定中性轴;2、计算换算截面应力;3、计算实际截面应力。

e ai?2?3?2?[?](由形状改变能密度理论推导出)

F??[?],?为压杆稳定系数,可通过?查表求得。And?l A;i为惯性半径,l为杆长,?为长度因数;

hll tFs?[?];式中Fs为剪切面上的剪力,As为剪切面的面积。AsFbs?[?bs];Fbs为接触面上的挤压力,Abs为计算挤压面积(当Absing?Faiis in their being are goodr fo some3

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