材料力学总结整理
材料力学知识点总结
材料力学总结一、基本变形轴向拉压扭转弯曲外力外力合力作用线沿杆轴线力偶作用在垂直于轴的平面内外力作用线垂直杆轴，或外力偶作用在杆轴平面内力轴力：N规定：拉为“+”压为“-”扭转：T规定：矩矢离开截面为“+”反之为“-”剪力：Q规定：左上右下为“+”弯矩：M规定：左顺右逆为“+”微分关系：qdxdQ;QdxdM应力几何方面变形现象：平面假设：应变规律：dxld常数变形现象：平面假设：应变规律：dxd弯曲正应力弯曲剪应力变形现象：平面假设：应变规律：y应力公式ANPITtWTmaxZIM yZWMmaxbIQSbIQSzzzmaxmax*应力分布应用条件等直杆外力合力作用线沿杆轴线圆轴应力在比例极限内平面弯曲应力在比例极限内应力-应变关系E（单向应力状态）G（纯剪应力状态）强度条件nANumaxmax塑材：su脆材：bumaxmaxtWT弯曲正应力1．ctmax2．ctccmactt max弯曲剪应力bISQzmaxmaxmax轴向拉压扭转弯曲刚度条件max180PGIT注意：单位统一yy maxmax变形EAN dxl d ;EANL LEA —抗拉压刚度ZGIT dx d PGITL GI p —抗扭刚度EIx M x )()(1EIx M y)(''EI —抗弯刚度应用条件应力在比例极限圆截面杆，应力在比例极限小变形，应力在比例极限矩形A=bh 6;1223bh W bhI ZZ实心圆A=42d 16;3234dW dI tP32;6434dW dI ZZ空心圆)1(422DA)1(16)1(324344dW d I tP)1(6444dI Z )1(3243dW Z其它公式（1）'（2）)1(2E G剪切（1）强度条件：AQ A —剪切面积（2）挤压条件：bsJbsbsA P A j —挤压面积矩形：A Q23max圆形：A Q 34max环形：AQ 2maxmax均发生在中性轴上二、还有：（1）外力偶矩：)(9549m N n N m N —千瓦；n —转/分（2）薄壁圆管扭转剪应力：tr T 22（3）矩形截面杆扭转剪应力：hb G T hb T32max;三、截面几何性质（1）平行移轴公式：;2A a I I ZCZ abAI I cc Y Z YZ（2）组合截面：1．形心：ni ini ci i cA y A y 11；ni ini cii cA z A z 112．静矩：ci i Zy A S ；cii y z A S 3. 惯性矩：iZ ZI I )(；iy yI I )(四、应力分析：（1）二向应力状态（解析法、图解法）a ．解析法：b.应力圆：：拉为“+”，压为“-”：使单元体顺时针转动为“+”：从x 轴逆时针转到截面的法线为“+”2sin 2cos 22xyx y x 2cos 2sin 2xyxyxxtg 2222minmax22xy x y xc ：适用条件：平衡状态(2)三向应力圆：1m a x；3min ；231maxxyxnD'DAcB（3）广义虎克定律：)(13211E )(1zy xxE )(11322E )(1xz y y E )(12133E)(1yx z z E*适用条件：各向同性材料；材料服从虎克定律（4）常用的二向应力状态1．纯剪切应力状态：1，02，32．一种常见的二向应力状态：2231222234r 2243r 五、强度理论破坏形式脆性断裂塑性断裂强度理论第一强度理论（最大拉应力理论）莫尔强度理论第三强度理论（最大剪应力理论）第四强度理论（形状改变比能理论）破坏主要因素单元体内的最大拉应力单元体内的最大剪应力单元体内的改变比能破坏条件b1smaxfsfuu 强度条件131适用条件脆性材料脆性材料塑性材料塑性材料*相当应力：r11r ，313r ，][212132322214r 13x六、材料的力学性质脆性材料＜5%塑性材料≥5%低碳钢四阶段：（1）弹性阶段（2）屈服阶段（3）强化阶段（4）局部收缩阶段强度指标bs,塑性指标,Etg拉压扭低碳钢断口垂直轴线剪断s b铸铁拉断断口垂直轴线b剪断拉断断口与轴夹角45o b七．组合变形类型斜弯曲拉（压）弯弯扭弯扭拉（压）简图公式)sincos(yZ IzIyMWMAP][4223r][3224r][4)(223NMr][3)(224NMr强度条件)sincos(maxmaxyZ WWM][WMAP maxmaxmax][圆截面][223ZWTMr][75.0224ZWTMr22)(4)(3tZ WTANWMr][22)(4)(4tZ WTANWMr][中性轴tgIIZytgyZyZyZeiAeIy2*bsαe4545o中性轴ZαMp滑移线与轴线45，剪断只有s，无b八、压杆稳定欧拉公式：2min2)(l EI P cr，22Ecr，应用范围：线弹性范围，cr <p ，>p柔度：iul ；E；ba s，柔度是一个与杆件长度、约束、截面尺寸、形状有关的数据，λ↑P cr ↓σcr ↓>p ——大柔度杆：22Ecro <<p ——中柔度杆：cr=a-b <0——小柔度杆：cr =s稳定校核：安全系数法：w Icr n P P n ，折减系数法：][AP 提高杆件稳定性的措施有：1、减少长度2、选择合理截面3、加强约束4、合理选择材料九、交变应力金属疲劳破坏特点：应力特征：破坏应力小于静荷强度；断裂特征：断裂前无显著塑性变形；断口特征：断口成光滑区和粗糙区。
材料力学知识点归纳总结(完整版)
材料力学知识点归纳总结(完整版)K点相邻的微小面积取得越来越小，使得合力趋近于一个点力，这个点力就是在K点处的应力。
因此，应力是指杆件横截面上单位面积内的内力分布情况，通常用符号σ表示。
应力的单位是帕斯卡（Pa），即XXX/平方米。
第三章：应变、XXX定律和XXX模量1.应变的概念：应变是指固体在外力作用下发生形状和尺寸改变的程度，通常用符号ε表示。
应变分为线性应变和非线性应变两种。
线性应变是指应变与应力成正比，即应变与内力的比值为常数，这个常数被称为材料的弹性模量。
非线性应变则不满足这个比例关系。
2.胡克定律：胡克定律是描述材料弹性变形的基本定律，它规定了应力和应变之间的关系，即在弹性阶段，应力与应变成正比，比例系数为弹性模量。
3.XXX模量：杨氏模量是描述材料抗拉、抗压变形能力的物理量，它是指单位面积内拉应力或压应力增加一个单位时，材料相应的纵向应变的比值。
XXX模量的大小反映了材料的柔软程度和刚度。
杨氏模量的单位是帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
综上所述，材料力学是研究构件在外力作用下内力、变形、破坏等规律的科学。
构件应具备足够的强度、刚度和稳定性以负荷所承受的载荷。
截面法是求解内力的基本方法，应力是指杆件横截面上单位面积内的内力分布情况，应变是指固体在外力作用下发生形状和尺寸改变的程度。
胡克定律描述了材料弹性变形的基本定律，而XXX模量则描述了材料抗拉、抗压变形能力的物理量。
应力是指在截面m-m上某一点K处的力量。
它的方向与内力N的极限方向相同，并可分解为垂直于截面的分量σ和切于截面的分量τ。
其中，σ称为正应力，τ称为切应力。
将应力的比值称为微小面积上的平均应力，用表示。
在国际单位制中，应力的单位是帕斯卡（Pa），常用兆帕（MPa）或吉帕（GPa）。
杆件是机器或结构物中最基本的构件之一，如传动轴、螺杆、梁和柱等。
某些构件，如齿轮的轮齿、曲轴的轴颈等，虽然不是典型的杆件，但在近似计算或定性分析中也可简化为杆。
材料力学知识点总结
应力
1
b
1
脆性材料
莫尔强度理 论
脆性材料
* 相当应力： r
塑性断裂
第三强度理论 （最大剪应力理
论） 单元体内的最大
剪应力
max
s
1
3
塑性材料
第四强度理论 （形状 改变比能理论）
单元体内的改变比 能
u f u fs
塑性材料
r1
1， r3
1
3 ， r4
1
[ 2
1
2 2
2
2
3
3
1 2]
A= d 2
4 A D 2 (1 2 )
4
（ 1） '
（ 2） G
E
2(1 )
d4
d3
IP
;Wt
32
16
IP
d4 (1
4)
32
Wt
d3 (1
4)
16
剪切
（1）强度条件：
Q
A —剪切面积
A
（2）挤压条件：
Pbs
bs
bs
AJ
A j—挤压面积
弯曲
y max
y
maxБайду номын сангаас
1 M ( x) ( x) EI y '' M (x)
4
六、材料的力学性质
脆性材料 ＜5% 塑性材料 ≥5% 低碳钢四阶段： （1）弹性阶段
（2）屈服阶段 （3）强化阶段 （4）局部收缩阶段
强度指标
s, b
b e
s
α
塑性指标
,
拉
45
低
碳
钢
滑移线与轴线 45 ，剪断
材料力学知识点总结免费版
材料力学知识点总结材料力学是研究物质内部力学行为以及材料的变形和破坏的学科。
它是工程领域中非常重要的基础学科，涉及材料的结构、性能和应用等方面。
本文将从基本概念、力学性质、变形与破坏等方面对材料力学的知识点进行总结。
1.弹性力学弹性力学是材料力学的基础，研究材料在外力作用下的变形与恢复过程。
弹性力学主要关注材料的弹性性质，即材料在外力作用下是否能够发生恢复性变形。
弹性力学的基本理论包括胡克定律、泊松比等。
2.塑性力学塑性力学研究材料的塑性行为，即材料在外力作用下会发生永久性变形的能力。
塑性力学主要关注材料的塑性应变、塑性流动规律等。
常见的塑性变形方式包括屈服、硬化、流变等。
3.破裂力学破裂力学研究材料的破裂行为，即材料在外力作用下发生破裂的过程。
破裂力学主要关注材料的断裂韧性、断口形貌等。
常见的破裂失效方式包括断裂、断裂韧性减小、疲劳等。
4.疲劳力学疲劳力学研究材料在交变应力作用下的疲劳失效行为。
疲劳力学主要关注材料的疲劳寿命、疲劳强度等。
材料在交变应力作用下会逐渐积累微小损伤，最终导致疲劳失效。
5.断裂力学断裂力学研究材料在应力集中区域的破裂行为。
断裂力学主要关注材料的应力集中系数、应力集中因子等。
在材料中存在裂纹等缺陷时，应力集中会导致裂纹扩展，最终引发断裂失效。
6.成形加工力学成形加工力学研究材料在加工过程中的变形行为。
成形加工力学主要关注材料的流变性质、加工硬化等。
常见的成形加工方式包括挤压、拉伸、压缩等。
7.热力学力学热力学力学研究材料在高温条件下的力学行为。
热力学力学主要关注材料的热膨胀、热应力等。
材料在高温条件下，由于热膨胀不均匀等因素，会产生热应力，从而影响材料的力学性能。
通过以上对材料力学的知识点的总结，我们可以了解到材料力学对工程领域的重要性。
在工程实践中，需要根据材料的力学性质来设计和制造材料的结构，以保证其性能和安全性。
因此，掌握材料力学的基本概念和原理对于工程师和科研人员来说是至关重要的。
材料力学知识点总结
材料力学总结一、基本变形二、还有：（1）外力偶矩：)(9549m N nNm ∙= N —千瓦；n —转/分 （2）薄壁圆管扭转剪应力：tr T22πτ=（3）矩形截面杆扭转剪应力：hb G Th b T 32max ;βϕατ==三、截面几何性质（1）平行移轴公式：;2A a I I ZC Z += a b A I I c c Y Z YZ += （2）组合截面： 1．形 心：∑∑===ni ini cii c AyA y 11； ∑∑===ni ini cii c AzA z 112．静 矩：∑=ci i Z y A S ； ∑=ci i y z A S 3. 惯性矩：∑=i Z Z I I )( ；∑=i y y I I )(四、应力分析：（1）二向应力状态（解析法、图解法）a ． 解析法： b.应力圆：σ：拉为“+”，压为“-” τ：使单元体顺时针转动为“+”α：从x 轴逆时针转到截面的 法线为“+”ατασσσσσα2sin 2cos 22x yx yx --++=ατασστα2cos 2sin 2x yx +-=yx xtg σστα--=220 22minmax 22x y x yx τσσσσσ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-±+=c ：适用条件：平衡状态(2)三向应力圆：1m a x σσ=； 3min σσ=；231max σστ-=x（3）广义虎克定律：[])(13211σσνσε+-=E [])(1z y x x E σσνσε+-=[])(11322σσνσε+-=E [])(1x z y y E σσνσε+-=[])(12133σσνσε+-=E [])(1y x z z E σσνσε+-=*适用条件：各向同性材料；材料服从虎克定律（4）常用的二向应力状态 1．纯剪切应力状态：τσ=1 ，02=σ，τσ-=32．一种常见的二向应力状态：223122τσσσ+⎪⎭⎫⎝⎛±=2234τσσ+=r2243τσσ+=r五、强度理论*相当应力：r σ11σσ=r ，313σσσ-=r ，()()()][212132322214σσσσσσσ-+-+-=r xσ六、材料的力学性质脆性材料 δ＜5% 塑性材料 δ≥5%低碳钢四阶段： （1）弹性阶段（2）屈服阶段 （3）强化阶段 （4）局部收缩阶段 强度指标 σσb s ,塑性指标 δψ,E tg ==σα七．组合变形ε八、压杆稳定欧拉公式：2min2)(l EI P cr μπ=，22λπσE cr =，应用范围：线弹性范围，σcr <σp ，λ>λp柔度：iul =λ；ρρσπλE=；ba s σλ-=0，柔度是一个与杆件长度、约束、截面尺寸、 形状有关的数据，λ↑P cr ↓σcr ↓λ>λp ——大柔度杆：22λπσE cr =λo <λ<λp ——中柔度杆：σcr=a-b λλ<λ0——小柔度杆：σcr =σs稳定校核：安全系数法：w I cr n P P n ≥=，折减系数法：][σϕσ≤=AP提高杆件稳定性的措施有：1、减少长度2、选择合理截面3、加强约束4、合理选择材料九、交变应力金属疲劳破坏特点：应力特征：破坏应力小于静荷强度； 断裂特征：断裂前无显著塑性变形； 断口特征：断口成光滑区和粗糙区。
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。
材料力学知识点总结
材料力学知识点总结在材料科学领域，材料力学是一个重要的分支，它研究材料的力学性质，包括材料的强度、刚度、韧性等方面。
材料力学的研究可以帮助我们理解和预测材料在不同应力条件下的行为，并为材料的设计和应用提供依据。
本文将对材料力学的一些重要知识点进行总结。
1. 弹性模量弹性模量是材料应力和应变之间的比例系数，描述材料在受力时的变形能力。
其计算公式为：E = σ / ε其中，E表示弹性模量，σ表示应力，ε表示应变。
弹性模量越大，材料的刚度越高，即材料越不容易发生形变。
常见的材料弹性模量有杨氏模量、剪切模量等。
2. 屈服强度屈服强度是材料在拉伸过程中发生塑性变形的最大应力。
当材料受到超过屈服强度的应力时，将产生塑性变形。
屈服强度是材料强度的重要指标之一，对于材料的选择和设计具有重要意义。
3. 断裂强度断裂强度是材料在拉伸过程中发生断裂的最大应力。
材料的断裂强度是其极限强度，表示材料能够承受的最大应力。
对于工程结构和材料的可靠性分析，断裂强度是一个关键参数。
4. 韧性韧性是材料抵抗断裂的能力，描述了材料在发生破坏前吸收的能量。
韧性与断裂强度密切相关，通常情况下，韧性较高的材料在承受冲击和动态载荷时表现更好。
韧性可以通过材料的断裂延伸率来评估。
5. 硬度硬度是材料抵抗划痕和压痕的能力，常用来评估材料的耐磨性和耐腐蚀性。
硬度测试可以通过洛氏硬度、巴氏硬度等方法进行测量。
硬度与材料的结晶度、晶粒尺寸、相变和合金化等因素有关。
6. 断裂韧性断裂韧性是材料在发生断裂时的能量吸收能力，同时考虑了材料的强度和韧性。
断裂韧性通常用断裂韧性指标（例如KIC）来评估，该指标描述了材料在存在裂纹的情况下抵抗断裂的能力。
7. 塑性变形塑性变形是材料在应力作用下发生永久性变形的能力。
与弹性变形不同，塑性变形发生后材料不能恢复其原始形状。
塑性变形通常发生在材料的屈服点之后。
8. 蠕变蠕变是材料在长时间暴露于高温和恒定应力下发生的塑性变形。
材料力学知识点总结
材料力学总结一、基本变形二、还有：（1）外力偶矩：)(9549m N nNm ∙= N —千瓦；n —转/分 （2）薄壁圆管扭转剪应力：tr T22πτ=（3）矩形截面杆扭转剪应力：hb G Th b T 32max ;βϕατ==三、截面几何性质（1）平行移轴公式：;2A a I I ZC Z += abA I I c c Y Z YZ += （2）组合截面： 1．形 心：∑∑===n i i ni ci i c A y A y 11 ； ∑∑===ni i ni ci i c A z A z 112．静 矩：∑=ci i Z y A S ； ∑=ci i y z A S 3. 惯性矩：∑=i Z Z I I )( ；∑=i y y I I )(四、应力分析：（1）二向应力状态（解析法、图解法）a ． 解析法： b.应力圆：σ：拉为“+”，压为“-”τ：使单元体顺时针转动为“+”α：从x 轴逆时针转到截面的 法线为“+”ατασσσσσα2sin 2cos 22x yx yx --++=ατασστα2cos 2sin 2x yx +-=yx xtg σστα--=220 22minmax 22x y x yx τσσσσσ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-±+=c ：适用条件：平衡状态(2)三向应力圆：1m a x σσ=； 3min σσ=；231max σστ-=x（3）广义虎克定律：[])(13211σσνσε+-=E [])(1z y x x E σσνσε+-=[])(11322σσνσε+-=E [])(1x z y y E σσνσε+-=[])(12133σσνσε+-=E [])(1y x z z E σσνσε+-=*适用条件：各向同性材料；材料服从虎克定律（4）常用的二向应力状态 1．纯剪切应力状态：τσ=1 ，02=σ，τσ-=32．一种常见的二向应力状态：223122τσσσ+⎪⎭⎫⎝⎛±=2234τσσ+=r2243τσσ+=r五、强度理论*相当应力：r σ11σσ=r ，313σσσ-=r ，()()()][212132322214σσσσσσσ-+-+-=r xσ六、材料的力学性质脆性材料 δ＜5% 塑性材料 δ≥5%低碳钢四阶段： （1）弹性阶段（2）屈服阶段 （3）强化阶段 （4）局部收缩阶段 强度指标 σσb s ,塑性指标 δψ,E tg ==σα七．组合变形ε八、压杆稳定欧拉公式：2min 2)(l EI P cr μπ=，22λπσE cr =，应用范围：线弹性范围，σcr <σp ，λ>λp柔度：i ul =λ；ρρσπλE=；ba s σλ-=0， 柔度是一个与杆件长度、约束、截面尺寸、形状有关的数据，λ↑P cr ↓σcr ↓λ>λp ——大柔度杆：22λπσE cr =λo <λ<λp ——中柔度杆：σcr=a-b λλ<λ0——小柔度杆：σcr =σs稳定校核：安全系数法：w Icr n P P n ≥=，折减系数法：][σϕσ≤=A P提高杆件稳定性的措施有：1、减少长度2、选择合理截面3、加强约束4、合理选择材料九、交变应力金属疲劳破坏特点：应力特征：破坏应力小于静荷强度； 断裂特征：断裂前无显著塑性变形； 断口特征：断口成光滑区和粗糙区。
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、刚度和稳定性等问题的一门学科。
它是工程力学的重要组成部分，对于机械、土木、航空航天等工程领域都有着至关重要的作用。
以下是对材料力学主要知识点的总结。
一、拉伸与压缩在拉伸和压缩的情况下，我们主要关注杆件的内力、应力和变形。
内力是指杆件在外力作用下，其内部各部分之间相互作用的力。
通过截面法可以求出内力。
应力则是单位面积上的内力。
正应力计算公式为σ ＝ N ／ A ，其中 N 为轴力，A 为横截面面积。
对于拉伸和压缩变形，其变形量Δl 可以通过公式Δl ＝ Nl ／ EA 计算，其中 E 为材料的弹性模量，l 为杆件长度。
二、剪切与挤压剪切是指在一对相距很近、大小相同、指向相反的横向外力作用下，杆件的横截面发生相对错动的变形。
剪切应力τ ＝ Q ／ A ，其中 Q 为剪力，A 为剪切面面积。
挤压是连接件在接触面上相互压紧的现象，挤压应力σbs ＝ Fbs ／Abs ，Fbs 为挤压力，Abs 为挤压面面积。
三、扭转当杆件受到绕轴线的外力偶作用时，会发生扭转。
扭矩 T 可以通过外力偶矩计算得到。
圆轴扭转时的切应力分布规律是沿半径线性分布，最大切应力在圆轴表面。
扭转角φ 可以通过公式φ ＝ Tl ／ GIp 计算，G 为材料的切变模量，Ip 为极惯性矩。
四、弯曲弯曲是指杆件在垂直于轴线的横向力或作用于轴线平面内的力偶作用下，轴线由直线变为曲线的变形。
弯矩是弯曲内力的一种，通过截面法可以求出。
弯曲应力的分布与截面形状有关，对于矩形截面，最大正应力在截面边缘。
挠度和转角是弯曲变形的两个重要参数，可以通过积分等方法求解。
五、应力状态与强度理论一点的应力状态可以用应力单元体来表示。
常用的强度理论有第一强度理论（最大拉应力理论）、第二强度理论（最大伸长线应变理论）、第三强度理论（最大切应力理论）和第四强度理论（形状改变比能理论）。
强度理论用于判断材料在复杂应力状态下是否发生破坏。
材料力学知识点总结
材料力学知识点总结材料力学是一门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有着至关重要的作用。
以下是对材料力学主要知识点的总结。
一、基本概念1、外力：作用在物体上的力，包括载荷和约束力。
2、内力：物体内部各部分之间相互作用的力。
3、应力：单位面积上的内力。
4、应变：物体在受力时发生的相对变形。
二、轴向拉伸与压缩1、轴力：杆件沿轴线方向的内力。
轴力的计算通过截面法，即假想地将杆件沿某一截面切开，取其中一部分为研究对象，根据平衡条件求出截面处的内力。
2、拉压杆的应力正应力计算公式为：σ ＝ N ／ A，其中 N 为轴力，A 为横截面面积。
应力在横截面上均匀分布。
3、拉压杆的变形纵向变形：Δl ＝ Nl ／ EA，其中 E 为弹性模量，l 为杆件长度。
横向变形：Δd ＝μΔl，μ 为泊松比。
三、剪切与挤压1、剪切：在一对相距很近、大小相等、方向相反的横向外力作用下，杆件的横截面沿外力作用方向发生相对错动的变形。
2、剪切力：平行于横截面的内力。
3、切应力：τ ＝ Q ／ A，Q 为剪切力，A 为剪切面面积。
4、挤压：连接件在接触面上相互压紧的现象。
5、挤压应力：σbs ＝ Pbs ／ Abs，Pbs 为挤压力，Abs 为挤压面面积。
四、扭转1、扭矩：杆件受扭时，横截面上的内力偶矩。
扭矩的计算同样使用截面法。
2、圆轴扭转时的应力横截面上的切应力沿半径线性分布，最大切应力在圆周处，计算公式为：τmax ＝ T ／ Wp，T 为扭矩，Wp 为抗扭截面系数。
3、圆轴扭转时的变形扭转角：φ ＝ TL ／ GIp，G 为剪切模量，Ip 为极惯性矩。
五、弯曲内力1、平面弯曲：梁在垂直于轴线的平面内发生弯曲变形，且外力和外力偶都作用在该平面内。
2、剪力和弯矩剪力：梁横截面上切向分布内力的合力。
弯矩：梁横截面上法向分布内力的合力偶矩。
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：强度是材料抵抗外部载荷引起的破坏的程度，通常使用屈服强度、抗拉强度和抗压强度来评价。
强度越高，材料越能承受外部载荷。
2.韧性：韧性是材料在受力时发生塑性变形以及能够吸收能量的能力。
材料具有较高的韧性时，能够在受到巨大应力时仍然保持不破裂。
3.硬度：硬度是材料抵抗表面破坏的能力，也可以理解为材料的抗刮伤能力。
硬度可以衡量材料的耐磨性和耐磨损能力。
4.弹性模量：弹性模量是材料在受力后恢复原状的能力，可以评估材料在受力后的变形程度。
弹性模量越大，材料的刚性越高。
5.延展性：延展性是材料在受力时能够发生塑性变形而不破坏的能力。
延展性高的材料可以更好地适应复杂应力和形状变化。
6.断裂韧性：断裂韧性是材料在受到外部载荷时能够抵抗破坏的能力。
它是强度和韧性的综合指标，可评估材料在极限条件下的断裂性能。
7.蠕变性：蠕变性是材料在长期受力情况下发生的塑性变形。
材料的蠕变性能评估了其在高温和持续应力下的稳定性。
8.疲劳性：疲劳性是材料在受到反复应力循环后发生破坏的能力。
疲劳性能评估了材料在长期使用过程中的可靠性和耐久度。
9.冲击韧性：冲击韧性是材料在受到突然冲击加载时抵抗破坏的能力。
它可以评估材料在极端工作条件下的抗冲击性能。
10.耐腐蚀性：耐腐蚀性是材料抵抗环境介质侵蚀和化学反应的能力。
材料的耐腐蚀性能评估了其在特定环境中的稳定性和使用寿命。
以上是材料力学性能的重点总结，它们通常都与材料的微观结构、成分、加工工艺和使用条件有关。
通过评估和选择材料的力学性能，可以确保材料在各种应用中具有足够的强度、韧性和稳定性。
2024年材料力学性能总结（三篇）
2024年材料力学性能总结摘要：材料力学性能是材料科学研究中非常重要的一个方面，它描述了材料在力学作用下的行为和性能。
2024年，随着科学技术的进步和工程需求的不断提高，材料力学性能也将取得许多重要的突破和进展。
本文将对2024年材料力学性能的发展进行总结，并对未来可能的应用和研究方向进行展望。
关键词：材料力学性能；2024年；发展总结；应用展望一、引言材料力学性能是材料科学研究中的一个重要方向，它考察材料在外力作用下的响应和变形行为。
材料力学性能的研究不仅对于理论研究有重要意义，也对工程应用具有重要影响。
2024年，随着科学技术的不断进步，材料力学性能也将迎来许多新的挑战和机遇。
本文将对2024年材料力学性能的发展进行总结，并对未来可能的应用和研究方向进行展望。
二、材料力学性能的发展总结2024年，预计会有以下几个方面的材料力学性能发展和突破：1.高强度材料的研发随着科技进步和工程需求的不断提高，对于高强度材料的需求将越来越迫切。
2024年，预计会有许多新型的高强度材料得到开发和研究。
这些材料不仅具有优良的力学性能，还具有其他良好的特性，如轻质、高温稳定性等。
这些高强度材料的研发和应用将对于航空航天、汽车和能源等领域具有重要的意义。
2.新型复合材料的研究复合材料是一种具有多种材料组成的材料，它的力学性能往往比单一材料更优越。
2024年，预计会有许多新型的复合材料被研发和应用。
这些新型复合材料具有更好的强度、刚度和韧性，并且可以具备一些其他功能，如导电性、光学性能等。
这些新型复合材料的研究将有助于解决一些工程问题，同时也为制造行业提供更多的选择。
3.纳米材料的应用拓展纳米材料是一种具有纳米尺度结构的材料，具有许多特殊的力学性能。
2024年，预计纳米材料的应用范围将进一步拓展。
纳米材料不仅可以应用于催化剂、传感器等领域，还可以用于制备高强度和高韧性材料。
纳米材料的研究将有助于改进传统材料的性能，并带来许多新的应用领域。
材料力学重点总结
材料力学重点总结材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能及其相互关系的学科。
它是工程力学的重要分支之一，对于了解材料的力学特性以及工程结构的设计和优化具有重要意义。
以下是材料力学的重点总结。
一、材料的应力和应变1.应力：指材料内部的内力，由外力作用引起，分为正应力和剪应力。
正应力指垂直于截面的力与截面面积的比值，剪应力指与截面平行的截面积的比值。
2.应变：指材料在外力作用下的变形程度，分为线性弹性应变和非线性塑性应变。
线性弹性应变指应力与应变呈线性关系，非线性塑性应变指应力与应变不呈线性关系。
3.弹性模量：指材料在弹性阶段内应力与应变之间的比值，用于衡量材料的刚度。
二、材料的弹性力学行为1.长度-应力关系：根据胡克定律，应力与应变成正比，比例系数为弹性模量。
2.应力-应变关系：应力与应变呈线性关系，斜率为弹性模量。
当材料处于线性弹性阶段时，可以使用胡克定律进行分析和计算。
3.杨氏模量：指材料在线性弹性阶段内应力与应变沿任意方向之比，衡量材料的各向同性。
三、材料的塑性力学行为1.屈服强度：指材料开始发生塑性变形的临界应力值。
在应力达到屈服强度后，材料开始发生塑性应变。
2.延伸率和断裂应变：延伸率是材料拉伸至破坏前的变形倍数，断裂应变是材料发生破坏时的应变。
3.曲线弹性模量：由于塑性变形引起曲线弹性阶段的模量发生变化，称为曲线弹性模量。
四、材料的断裂力学行为1.断裂韧性：指材料在断裂前吸收的能量。
韧性高的材料能够承受较大的变形和吸能。
2.断裂强度：指材料在断裂前所能承受的最大应力值。
断裂强度高的材料具有较好的抗拉强度。
3.断裂模式：材料断裂具有不同的模式，如拉断、剪断、脱层、断裂面韧裂等。
五、材料的疲劳力学行为1.疲劳强度：指材料在循环载荷下发生疲劳破坏的临界应力水平。
疲劳强度与材料的强度和韧性都有关。
2.疲劳寿命：指材料在特定应力水平下能够循环载荷的次数。
疲劳寿命与材料的疲劳强度和循环载荷有关。
3.疲劳断口特征：材料在发生疲劳破坏时产生的断裂面特征，如河床样貌、斜粒子形貌等。
(完整版)材料力学知识点总结
材料力学总结一、基本变形二、还有：（1）外力偶矩：)(9549m N nNm •= N —千瓦；n —转/分 （2）薄壁圆管扭转剪应力：tr T22πτ=（3）矩形截面杆扭转剪应力：hb G Th b T 32max ;βϕατ==三、截面几何性质（1）平行移轴公式：;2A a I I ZC Z += abA I I c c Y Z YZ += （2）组合截面： 1．形 心：∑∑===ni ini cii c AyA y 11； ∑∑===ni ini cii c AzA z 112．静 矩：∑=ci i Z y A S ； ∑=ci i y z A S 3. 惯性矩：∑=i Z Z I I )( ；∑=i y y I I )(四、应力分析：（1）二向应力状态（解析法、图解法）a ． 解析法： b.应力圆：σ：拉为“+”，压为“-” τ：使单元体顺时针转动为“+”α：从x 轴逆时针转到截面的 法线为“+”ατασσσσσα2sin 2cos 22x yx yx --++=ατασστα2cos 2sin 2x yx +-=yx xtg σστα--=220 22minmax 22x y x yx τσσσσσ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-±+=c ：适用条件：平衡状态(2)三向应力圆：1max σσ=； 3min σσ=；231max σστ-=x（3）广义虎克定律：[])(13211σσνσε+-=E [])(1z y x x E σσνσε+-=[])(11322σσνσε+-=E [])(1x z y y E σσνσε+-=[])(12133σσνσε+-=E [])(1y x z z E σσνσε+-=*适用条件：各向同性材料；材料服从虎克定律（4）常用的二向应力状态 1．纯剪切应力状态：τσ=1 ，02=σ，τσ-=32．一种常见的二向应力状态：223122τσσσ+⎪⎭⎫⎝⎛±=2234τσσ+=r2243τσσ+=r五、强度理论*相当应力：r σ11σσ=r ，313σσσ-=r ，()()()][212132322214σσσσσσσ-+-+-=r σxσ六、材料的力学性质脆性材料 δ＜5% 塑性材料 δ≥5%低碳钢四阶段： （1）弹性阶段（2）屈服阶段 （3）强化阶段 （4）局部收缩阶段 强度指标 σσb s ,塑性指标 δψ,E tg ==σα七．组合变形ε八、压杆稳定欧拉公式：2min2)(l EI P cr μπ=，22λπσE cr =，应用范围：线弹性范围，σcr <σp ，λ>λp柔度：iul =λ；ρρσπλE=；ba s σλ-=0，柔度是一个与杆件长度、约束、截面尺寸、 形状有关的数据，λ↑P cr ↓σcr ↓λ>λp ——大柔度杆：22λπσE cr =λo <λ<λp ——中柔度杆：σcr=a-b λλ<λ0——小柔度杆：σcr =σs稳定校核：安全系数法：w I cr n P P n ≥=，折减系数法：][σϕσ≤=AP提高杆件稳定性的措施有：1、减少长度2、选择合理截面3、加强约束4、合理选择材料九、交变应力金属疲劳破坏特点：应力特征：破坏应力小于静荷强度； 断裂特征：断裂前无显著塑性变形； 断口特征：断口成光滑区和粗糙区。
(完整版)材料力学知识点总结
以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子·牧民》
六、材料的力学性质
脆性材料 ＜5%
塑性材料 ≥5% 低碳钢四阶段： （1）弹性阶段
（2） 屈服阶段 （3） 强化阶段 （4） 局部收缩阶段
强度指标 s , b
e
塑性指标 ,
拉
压
α
s
tg
b
E 扭
45
低
碳
钢
滑移线与轴线 45，剪
只有s，无b
( l)2
cr
2
cr p
p
柔度：
ul
；
i
E
；
0
a s b
，
柔度是一个与杆件长度、约束、截面尺寸、形 状有关的数据，λ↑Pcr↓σcr↓
>p——大柔度杆：
cr
2E
2
临界应力
o<<p——中柔度杆：cr=a-b
cr cr=s o
cr=a-b
2E
cr
2
P
<0——小柔度杆：cr=s
P 稳定校核：安全系数法： n cr n ，折减系数法：
材料疲劳极限：材料经无限次应力循环而不发生疲劳破坏的应力极限值——N=107：
1
条件疲劳极限：（有色金属）无水平渐近线：N=（5-7）107 对应的
1
构件疲劳极限：考虑各种因素 0
;
1
0 1
1 k
1 k
6
谋事在人，成事在天！——《增广贤文》
我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。——《白居易》
P
[]
P
w
A
I
提高杆件稳定性的措施有：
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
常用于评估材料抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
强度与材料内部结构关系紧密，常用措施是通过原子间结合力和晶粒结构的稳定性提高强度。
2.韧性：材料的韧性是指承受冲击负载时材料能够发生塑性变形而不发生断裂的能力。
韧性与材料断裂韧度有关，断裂韧度越高，材料的韧性越好。
韧性的提高可以通过增加材料的塑性变形能力来实现，例如降低材料的晶界和相界的应力集中。
3.硬度：材料的硬度是指材料抵抗外部划痕或压痕的能力。
硬度可以用于评价材料的耐磨性和抗划伤性能。
通常，硬度较高的材料具有较好的耐磨性和较高的抗划伤能力。
硬度可以通过提高材料的晶粒尺寸和强化材料的位错密度来改善。
4.塑性：材料的塑性是指材料在受力后能够发生可逆性的非弹性形变的能力。
塑性变形是材料在受力过程中重要的变形方式，可以提高材料的韧性和变形能力。
材料的塑性与材料的熔点、晶粒尺寸和晶粒形态等因素有关。
5.疲劳寿命：材料的疲劳寿命是指材料在循环加载下能够承受的应力循环次数。
疲劳寿命是材料设计和选择的重要指标，特别是在机械和航空领域中。
疲劳寿命与材料中的微观缺陷、动态应力等因素密切相关。
6.脆性：材料的脆性是指材料在受力时容易发生断裂的性质。
脆性材料在受力作用下会发生紧急的破坏，通常不会发生明显的可逆塑性变形。
与韧性材料相比，脆性材料更容易发生断裂。
材料的脆性取决于材料中的缺陷结构和应力分布。
总的来说，材料力学性能是评价材料质量的重要指标。
强度、韧性、硬度、塑性、疲劳寿命和脆性是材料力学性能的关键指标。
合理设计和选择材料可以改善材料力学性能，提高材料的耐久性和可靠性。
材料力学总结整理
材料⼒学总结整理材料⼒学阶段总结⼀. 材料⼒学地⼀些基本概念1.材料⼒学地任务：解决安全可靠与经济适⽤地⽭盾.研究对象：杆件强度：抵抗破坏地能⼒刚度：抵抗变形地能⼒稳定性：细长压杆不失稳.2. 材料⼒学中地物性假设连续性：物体内部地各物理量可⽤连续函数表⽰.均匀性：构件内各处地⼒学性能相同.各向同性：物体内各⽅向⼒学性能相同.3. 材⼒与理⼒地关系,内⼒、应⼒、位移、变形、应变地概念材⼒与理⼒：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、⼀点处地应⼒.应了解作⽤截⾯、作⽤位置（点）、作⽤⽅向、和符号规定.正应⼒：反映杆件地变形程度应变．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：适⽤条件：应⼒～应变是线性关系：材料⽐例极限以内.5. 材料地⼒学性能（拉压）：、ψ，δ三个应⼒特征点：，σ⼀张-ε图，两个塑性指标四个变化阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段. EGv，，泊松⽐拉压弹性模量，剪切弹性模量塑性材料与脆性材料地⽐较：变形强度抗冲击应⼒集中塑性材料流动、断裂变形明显拉压地基本相同较好地承受冲击、不敏感脆性⽆流动、脆断仅适⽤承压⾮常敏感6. 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地系数，使⽤材料时确定安全性与经济性⽭盾地关键.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.塑性材料脆性材料7. 材料⼒学地研究⽅法1)所⽤材料地⼒学性能：通过实验获得.对构件地⼒学要求：以实验为基础，运⽤⼒学及数2)．学分析⽅法建⽴理论，预测理论应⽤地未来状态.3)截⾯法：将内⼒转化成“外⼒”.运⽤⼒学原理分析计算.8.材料⼒学中地平⾯假设寻找应⼒地分布规律，通过对变形实验地观察、分析、推论确定理论根据.1) 拉（压）杆地平⾯假设实验：横截⾯各点变形相同，则内⼒均匀分布，即应⼒处处相等.2) 圆轴扭转地平⾯假设实验：圆轴横截⾯始终保持平⾯，但刚性地绕轴线转过⼀个⾓度.横截⾯上正应⼒为零.3) 纯弯曲梁地平⾯假设实验：梁横截⾯在变形后仍然保持为平⾯且垂直于梁地纵向纤维；正应⼒成线性分布规律.9 ⼩变形和叠加原理⼩变形：①梁绕曲线地近似微分⽅程②杆件变形前地平衡③切线位移近似表⽰曲线④⼒地独⽴作⽤原理叠加原理：叠加法求内⼒①．②叠加法求变形.10 材料⼒学中引⼊和使⽤地地⼯程名称及其意义（概念）1) 荷载：恒载、活载、分布荷载、体积⼒，⾯布⼒，线布⼒，集中⼒，集中⼒偶，极限荷载.2) 单元体，应⼒单元体，主应⼒单元体.3) 名义剪应⼒，名义挤压⼒，单剪切，双剪切.4) ⾃由扭转，约束扭转，抗扭截⾯模量，剪⼒流.5) 纯弯曲，平⾯弯曲，中性层，剪切中⼼（弯曲中⼼），主应⼒迹线,刚架，跨度, 斜弯曲，截⾯核⼼，折算弯矩，抗弯截⾯模量.6) 相当应⼒，⼴义虎克定律，应⼒圆，极限应⼒圆.7) 欧拉临界⼒，稳定性，压杆稳定性.8)动荷载，交变应⼒，疲劳破坏.⼆. 杆件四种基本变形地公式及应⽤1. 四种基本变形：：四种基本变形地刚度，都可以写成2.刚度 = 材料地物理常数×截⾯地⼏何性质1)物理常数：E；某种变形引起地正应⼒：抗拉（压）弹性模量G. 某种变形引起地剪应⼒：抗剪（扭）弹性模量2)截⾯⼏何性质：A；取截⾯⾯积拉压和剪切：变形是截⾯地平移：扭转：各圆截⾯相对转动⼀⾓度或截⾯绕其形⼼转动：取极惯性矩；梁弯曲：各截⾯绕轴转动⼀⾓度：取对轴地惯性矩.3. 四种基本变形应⼒公式都可写成：=应⼒对扭转地最⼤应⼒：截⾯⼏何性质取抗扭截⾯模量对弯曲地最⼤应⼒：截⾯⼏何性质取抗弯截⾯模量4. 四种基本变形地变形公式，都可写成：变形=因剪切变形为实⽤计算⽅法，不考虑计算变形.弯曲变形地曲率，⼀段长为l 地纯弯曲梁有：补充与说明：1、关于“拉伸与压缩”指简单拉伸与简单压缩，即拉⼒或压⼒与杆地轴线重；若外荷载作⽤线不与轴线重合，就成为拉（压）与弯合．曲地组合变形问题；杆地压缩问题，要注意它地长细⽐（柔度）.这⾥地简单压缩是指“⼩柔度压缩问题”.2、关于“剪切”实⽤性地强度计算法，作了剪应⼒在受剪截⾯上均匀分布地假设.要注意有不同地受剪截⾯：a.单⾯受剪：受剪⾯积是铆钉杆地横截⾯积；b.双⾯受剪：受剪⾯积有两个：考虑整体结构，受剪⾯积为2倍销钉截⾯积；运⽤截⾯法，外⼒⼀分为⼆，受剪⾯积为销钉截⾯积.c.圆柱⾯受剪：t为⾼地圆柱为直径，冲板厚度受剪⾯积以冲头直径d⾯⾯积.3.关于扭转表中公式只实⽤于圆形截⾯地直杆和空⼼圆轴.等直圆杆扭转地应⼒和变形计算公式可近似分析螺旋弹簧地应⼒和变形问题是应⽤杆件基本变形理论解决实际问题地很好例⼦.4.关于纯弯曲Q=0时才发⽣，平⾯假设成⽴纯弯曲，在梁某段剪⼒ .横⼒弯曲（剪切弯曲）可以视作剪切与纯弯曲地组合，因．剪应⼒平⾏于截⾯，弯曲正应⼒垂直于截⾯，两者正交⽆直接联系，所以由纯弯曲推导出地正应⼒公式可以在剪切弯曲中使⽤.5.关于横⼒弯曲时梁截⾯上剪应⼒地计算问题为计算剪应⼒，作为初等理论地材料⼒学⽅法作了⼀些巧妙地假设和处理，在理解矩形截⾯梁剪应⼒公式时，要注意以下⼏点：1) ⽆论作⽤于梁上地是集中⼒还是分布⼒，在梁地宽度上都是均匀分布地.故剪应⼒在宽度上不变，⽅向与荷载（剪⼒）平⾏.2) 分析剪应⼒沿梁截⾯⾼度分布变化规律时，若仅在截⾯内，有，因地函数形式未知，⽆法积分.但由剪应⼒互等定理，考虑微梁段左、右内⼒地平衡，可以得出：剪应⼒在横截⾯上沿⾼度地变化规律就体现在静矩上，总是。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料力学阶段总结一. 材料力学地一些基本概念1.材料力学地任务：解决安全可靠与经济适用地矛盾.研究对象：杆件强度：抵抗破坏地能力刚度：抵抗变形地能力稳定性：细长压杆不失稳.2. 材料力学中地物性假设连续性：物体内部地各物理量可用连续函数表示.均匀性：构件内各处地力学性能相同.各向同性：物体内各方向力学性能相同.3. 材力与理力地关系,内力、应力、位移、变形、应变地概念材力与理力：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、一点处地应力.应了解作用截面、作用位置（点）、作用方向、和符号规定.正应力：反映杆件地变形程度应变．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：适用条件：应力～应变是线性关系：材料比例极限以内.5. 材料地力学性能（拉压）：、ψ，δ三个应力特征点：，σ一张-ε图，两个塑性指标四个变化阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段. EGv，，泊松比拉压弹性模量，剪切弹性模量塑性材料与脆性材料地比较：变形强度抗冲击应力集中塑性材料流动、断裂变形明显拉压地基本相同较好地承受冲击、不敏感脆性无流动、脆断仅适用承压非常敏感6. 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地系数，使用材料时确定安全性与经济性矛盾地关键.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.塑性材料脆性材料7. 材料力学地研究方法1)所用材料地力学性能：通过实验获得.对构件地力学要求：以实验为基础，运用力学及数2)．学分析方法建立理论，预测理论应用地未来状态.3)截面法：将内力转化成“外力”.运用力学原理分析计算.8.材料力学中地平面假设寻找应力地分布规律，通过对变形实验地观察、分析、推论确定理论根据.1) 拉（压）杆地平面假设实验：横截面各点变形相同，则内力均匀分布，即应力处处相等.2) 圆轴扭转地平面假设实验：圆轴横截面始终保持平面，但刚性地绕轴线转过一个角度.横截面上正应力为零.3) 纯弯曲梁地平面假设实验：梁横截面在变形后仍然保持为平面且垂直于梁地纵向纤维；正应力成线性分布规律.9 小变形和叠加原理小变形：①梁绕曲线地近似微分方程②杆件变形前地平衡③切线位移近似表示曲线④力地独立作用原理叠加原理：叠加法求内力①．②叠加法求变形.10 材料力学中引入和使用地地工程名称及其意义（概念）1) 荷载：恒载、活载、分布荷载、体积力，面布力，线布力，集中力，集中力偶，极限荷载.2) 单元体，应力单元体，主应力单元体.3) 名义剪应力，名义挤压力，单剪切，双剪切.4) 自由扭转，约束扭转，抗扭截面模量，剪力流.5) 纯弯曲，平面弯曲，中性层，剪切中心（弯曲中心），主应力迹线,刚架，跨度, 斜弯曲，截面核心，折算弯矩，抗弯截面模量.6) 相当应力，广义虎克定律，应力圆，极限应力圆.7) 欧拉临界力，稳定性，压杆稳定性.8)动荷载，交变应力，疲劳破坏.二. 杆件四种基本变形地公式及应用1. 四种基本变形：：四种基本变形地刚度，都可以写成2.刚度 = 材料地物理常数×截面地几何性质1)物理常数：E；某种变形引起地正应力：抗拉（压）弹性模量G. 某种变形引起地剪应力：抗剪（扭）弹性模量2)截面几何性质：A；取截面面积拉压和剪切：变形是截面地平移：扭转：各圆截面相对转动一角度或截面绕其形心转动：取极惯性矩；梁弯曲：各截面绕轴转动一角度：取对轴地惯性矩.3. 四种基本变形应力公式都可写成：=应力对扭转地最大应力：截面几何性质取抗扭截面模量对弯曲地最大应力：截面几何性质取抗弯截面模量4. 四种基本变形地变形公式，都可写成：变形=因剪切变形为实用计算方法，不考虑计算变形.弯曲变形地曲率，一段长为l 地纯弯曲梁有：补充与说明：1、关于“拉伸与压缩”指简单拉伸与简单压缩，即拉力或压力与杆地轴线重；若外荷载作用线不与轴线重合，就成为拉（压）与弯合．曲地组合变形问题；杆地压缩问题，要注意它地长细比（柔度）.这里地简单压缩是指“小柔度压缩问题”.2、关于“剪切”实用性地强度计算法，作了剪应力在受剪截面上均匀分布地假设.要注意有不同地受剪截面：a.单面受剪：受剪面积是铆钉杆地横截面积；b.双面受剪：受剪面积有两个：考虑整体结构，受剪面积为2倍销钉截面积；运用截面法，外力一分为二，受剪面积为销钉截面积.c.圆柱面受剪：t为高地圆柱为直径，冲板厚度受剪面积以冲头直径d面面积.3.关于扭转表中公式只实用于圆形截面地直杆和空心圆轴.等直圆杆扭转地应力和变形计算公式可近似分析螺旋弹簧地应力和变形问题是应用杆件基本变形理论解决实际问题地很好例子.4.关于纯弯曲Q=0时才发生，平面假设成立纯弯曲，在梁某段剪力 .横力弯曲（剪切弯曲）可以视作剪切与纯弯曲地组合，因．剪应力平行于截面，弯曲正应力垂直于截面，两者正交无直接联系，所以由纯弯曲推导出地正应力公式可以在剪切弯曲中使用.5.关于横力弯曲时梁截面上剪应力地计算问题为计算剪应力，作为初等理论地材料力学方法作了一些巧妙地假设和处理，在理解矩形截面梁剪应力公式时，要注意以下几点：1) 无论作用于梁上地是集中力还是分布力，在梁地宽度上都是均匀分布地.故剪应力在宽度上不变，方向与荷载（剪力）平行.2) 分析剪应力沿梁截面高度分布变化规律时，若仅在截面内，有，因地函数形式未知，无法积分.但由剪应力互等定理，考虑微梁段左、右内力地平衡，可以得出：剪应力在横截面上沿高度地变化规律就体现在静矩上，总是正地.剪应力公式及其假设：a.矩形截面假设1：横截面上剪应力τ与矩形截面边界平行，与剪应力Q地方向一致；假设2：横截面上同一层高上地剪应力相等.剪应力公式：，b. 非矩形截面积假设1：同一层上地剪应力作用线通过这层两端边界地切线交点，剪应力地方向与剪力地方向.假设2：同一层上地剪应力在剪力Q方向上地分量相等. 剪应力公式：c.薄壁截面假设1：剪应力与边界平行，与剪应力谐调.假设2：沿薄壁t，均匀分布. 剪应力公式：学会运用“剪应力流”概念确定截面上剪应力地方向. 三.梁地内力方程，内力图，挠度，转角QM地符号规定 . 和弯矩遵守材料力学中对剪力?在梁地横截面上，总是假定内力方向与规定方向一?致，从统一地坐标原点出发划分梁地区间，且把梁地坐标原点放在梁地左端（或右端），使后一段地．弯矩方程中总包括前面各段.qQMy间地、挠度、转角均布荷载θ、剪力、弯矩?关系：由：，有设坐标原点在左端，则有：q为常值，：：其中A、B、C、D四个积分常数由边界条件确定.例如，如图示悬臂梁：则边界条件为：截面法求内力方程：内力是梁截面位置地函数，内力方程是分段函数，它们以集中力偶地作用点，分布地起始、终止点为分段点；在集中力作用处，剪力发生突变，变化值即集中力值，1)．而弯矩不变；2)在集中力偶作用处，剪力不变，弯矩发生突变，变化值即集中力偶值；剪力等于脱离梁段上外力地代数和.脱离体截面以外另3)一端，外力地符号同剪力符号规定，其他外力与其同向则同号，反向则异号；弯矩等于脱离体上地外力、外力偶对截面形心截面形心4)地力矩地代数和.外力矩及外力偶地符号依弯矩符号规则确定.梁内力及内力图地解题步骤：1)建立坐标，求约束反力；2)划分内力方程区段；3)依内力方程规律写出内力方程；4)运用分布荷载q、剪力Q、弯矩M地关系作内力图；关系：q向上为正；规定：①荷载地符号规定：分布荷载集度x轴向右为正②坐标轴指向规定：梁左端为原点，.Q轴向上为正，弯矩图剪力图和弯矩图地规定：剪力图地M 轴向下为正地 .5)作剪力图和弯矩图：①无分布荷载地梁段，剪力为常数，弯矩为斜直线；Q＞，有负斜率（／）；0＜Q图有正斜率（﹨）；M，0．②有分布荷载地梁段（设为常数），剪力图为一斜直线，弯矩图为抛物线；q＜0，Q图有负斜率（﹨），M 图下凹（︶）；q＞0，Q图有正斜率（／），M图上凸（︵）；③Q=0地截面，弯矩可为极值；④集中力作用处，剪力图有突变，突变值为集中力之值，此处弯矩图地斜率也突变，弯矩图有尖角；⑤集中力偶作用处，剪力图无变化，弯矩图有突变，突变值为力偶之矩；⑥在剪力为零，剪力改变符号，和集中力偶作用地截面（包括梁固定端截面），确定最大弯矩（）；⑦指定截面上地剪力等于前一截面地剪力与该两截面间分布荷载图面积值地和；指定截面积上地弯矩等于前一截面地弯矩与该两截面间剪力图面积值地和.共轭梁法求梁地转角和挠度：要领和注意事项：1)首先根据实梁地支承情况，确定虚梁地支承情况绘出实梁地弯矩图，作为虚梁地分布荷载图.特别注意：实2)梁地弯矩为正时，虚分布荷载方向向上；反之，则向下.3)虚分布荷载地单位与实梁弯矩单位相同，虚剪力地单位则为，虚弯矩地单位是4)由于实梁弯矩图多为三角形、矩形、二次抛物线和三次. 计算时需要这些图形地面积和形心位置.抛物线等．叠加法求梁地转角和挠度：各荷载对梁地变形地影响是独立地.当梁同时受n种荷载作用时，任一截面地转角和挠度可根据线性关系地叠加原理，等于荷载单独作用时该截面地转角或挠度地代数和.四. 应力状态分析1.单向拉伸和压缩应力状态划分为单向、二向和三向应力状态.是根据一点地三个主应力地情况而确定地.，单向拉伸如：有：，主应力只有，但就应变，三个方向都存在.若沿和取出单元体，则在四个截面上地应力为：看起来似乎为二向应力状态，其实是单向应力状态.2.二向应力状态.有三种具体情况需注意1)已知两个主应力地大小和方向，求指定截面上地应力由任意互相垂直截面上地应力，求另一任意斜截面上地应力由任意互相垂直截面上地应力，求这一点地主应力和主方向（角度和均以逆时针转动为正）2) 二向应力状态地应力圆应力圆在分析中地应用：a)应力圆上地点与单元体地截面及其上应力一一对应；b)应力圆直径两端所在地点对应单元体地两个相互垂直地面；c)应力圆上地两点所夹圆心角（锐角）是应力单元对应截面外法线间夹角地两倍2；d)应力圆与正应力轴地两交点对应单元体两主应力；e)应力圆中过圆心且平行剪应力轴而交于应力圆地两点为最大、最小剪应力及其作用面.极点法：确定主应力及最大（小）剪应力地方向和作用面方向.3) 三方向应力状态，三向应力圆，一点地最大应力（最大正应力、最大剪应力）广义虎克定律：弹性体地一个特点是，当它在某一方向受拉时，与它垂直地另外方向就会收缩.反之，沿一个方向缩短，另外两个方向就拉长.主轴方向：或非主轴方向：体积应变：五. 强度理论1.计算公式.强度理论可以写成如下统一形式：其中：：相当应力，由三个主应力根据各强度理论按一定形式组合而成.n：安全系数. ：许用应力，，：单向拉伸时地极限应力，1)最大拉应力理论（第一强度理论），一般：2) 最大伸长线应变理论（第二强度理论），一般：3) 最大剪应力理论（第三强度理论），一般：4) 形状改变比能理论（第四强度理论），一般：5) 莫尔强度理论，，：材料抗拉极限应力强度理论地选用：1)一般，脆性材料应采用第一和第二强度理论；.塑性材料应采用第三和第四强度理论2)对于抗拉和抗压强度不同地材料，可采用最大拉应力理论3)三向拉应力接近相等时，宜采用最大拉应力理论；4)三向压应力接近相等时，宜应用第三或第四强度理论.六.分析组合形变地要领材料服从虎克定律且杆件形变很小，则各基本形变在杆件内引起地应力和形变可以进行叠加，即叠加原理或力作用地独立性原理.分析计算组合变形问题地要领是分与合：分：即将同时作用地几组荷载或几种形变分解成若干种基本荷载与基本形变，分别计算应力和位移.合：即将各基本变形引起地应力和位移叠加，一般是几何和. 分与合过程中发现地概念性或规律性地东西要概念清楚、牢记.斜弯曲：平面弯曲时，梁地挠曲线是荷载平面内地一条曲线，故称平面弯曲；斜弯曲时，梁地挠曲线不在荷载平面内，所以称斜弯曲.斜弯曲时几个角度间地关系要清楚：力作用角（力作用平面）：斜弯曲中性轴地倾角：斜弯曲挠曲线平面地倾角：即：挠度方向垂直于中性轴一般，即：挠曲线平面与荷载平面不重合.强度刚度计算公式：拉（压）与弯曲地组合：拉（压）与弯曲组合，中性轴一般不再通过形心，截面上有拉应力和压应力之区别偏心拉压问题，有时要求截面上下只有一种应力，这时载荷地作用中心与截面形心不能差得太远，而只能作用在一个较小地范围内这个范围称为截面地核心.强度计算公式及截面核心地求解：扭转与弯曲地组合形变：机械工程中常见地一种杆件组合形变，故常为圆轴.分析步骤：.根据杆件地受力情况分析出扭矩和弯矩和剪力找出危险截面：即扭矩和弯矩均较大地截面.由扭转和弯曲形变地特点，危险点在轴地表面.剪力产生地剪应力一般相对较小而且在中性轴上（弯曲正应力为零）.一般可不考虑剪力地作用.弯扭组合一般为复杂应力状态，应采用合适地强度理论作强度分析，强度计算公式：扭转与拉压地组合：杆件内最大正应力与最大剪应力一般不在横截面或纵截面上，应选用适当强度理论作强度分析.强度计算公式七．超静定问题：求解简单超静定梁主要有三个步骤：1)解得超静定梁地多余约束而以其反力代替；2)求解原多余约束处由已知荷载及“多余”约束反力产生地变形；3)由原多余支座处找出变形协调条件，重立补充方程.能量法求超静定问题：卡氏第一定理：应变能对某作用力作用点上该力作用方向上地位移地偏导数等于该作用力，即：注1：卡氏第一定理也适用于非线性弹性体；注2：应变能必须用诸荷载作用点地位移来表示.卡氏第二定理：线弹性系统地应变能对某集中荷载地偏导数等于该荷载作用点上沿该荷载方向上地位移，即若系统为线性体，则：注1：卡氏第二定理仅适用于线弹性系统；卡氏第二定理地应变能须用独立荷载表示.注2：用卡氏定理计算，若得正号，表示位移与荷载同向；若得负号，表示位移与荷载反向.计算地正负与坐标系无关.八．压杆稳定性地主要概念压杆失稳破坏时横截面上地正应力小于屈服极限（或．强度极限），甚至小于比例极限.即失稳破坏与强度不足地破坏是两种性质完全不同地破坏.临界力是压杆固有特性，与材料地物性有关（主要是E），主要与压杆截面地形状和尺寸，杆地长度，杆地支承情况密切相关.I和长度系计算临界力要注意两个主惯性平面内惯矩数μ地对应.压杆地长细比或柔度表达了欧拉公式地运用范围.细长杆（大柔度杆）运用欧拉公式判定杆地稳定性，短压杆（小柔度杆）只发生强度破坏而一般不会发生失稳破坏；中长杆（中柔度杆）既有强度破坏又有较明显失稳现象，通常根据实验数据处理这类问题，直线经验公式是最简单实用地一种.折剪系数ψ是柔度λ地函数，这是因为柔度不同，临界应力也不同.且柔度不同，安全系数也不同.压杆稳定性地计算公式：欧拉公式及ψ系数法（略）九．动荷载、交变应力及疲劳强度1.动荷载分析地基本原理和基本方法：1）动静法，其依据是达朗贝尔原理.这个方法把动荷地问题转化为静荷地问题.2）能量分析法，其依据是能量守恒原理.这个方法为分在运用.析复杂地冲击问题提供了简略地计算手段．此法分析计算实际工程问题时应注意回到其基本假设逐项进行考察与分析，否则有时将得出不合理地结果.构件作等加速运动或等角速转动时地动载荷系为：?这个式子是动荷系数地定义式，它给出了地内涵和外延. 地计算式，则要根据构件地具体运动方式，经分析推导而定.构件受冲击时地冲击动荷系数为：?这个式子是冲击动荷系数地定义式，其计算式要根据具体地冲击形式经分析推导而定.两个中包含丰富地内容.它们不仅能给出动地量与静地量之间地相互关系，而且包含了影响动载荷和动应力地主要因素，从而为寻求降低动载荷对构件地不利影响地方法提供了思路和依据.2.交变应力与疲劳失效基本概念：应力循环，循环周期，最大、最小循环应力，循环特征(应力比)，持久极限，条件持久极限，应力集中系数，构件地尺寸系数，表面质量系数，持久极限曲线等.应力寿命曲线：表示一定循环特征下标准试件地疲劳强度与疲劳寿命之间关系地曲线，称应力寿命曲线，也称S—N曲线：持久极限曲线：构件地工作安全系数：构件地疲劳强度条件为：十.平面图形地几何性质：1.静矩：平面图形面积对某坐标轴地一次矩.定义式：，.量纲为长度地三次方2.惯性矩：平面图形对某坐标轴地二次矩.，量纲为长度地四次方，恒为正.相应定义：惯性半径，. 惯性半径为图形对轴和对轴地3. 极惯性矩：因为所以极惯性矩与（轴）惯性矩有关系：4. 惯性积：定义为图形对一对正交轴、轴地惯性积.量纲是长度地四次方.可能为正，为负或为零.5.平行移轴公式6.转轴公式：7. 主惯性矩地计算公式：截面图形地几何性质都是对确定地坐标系而言地，通过任意一点都有主轴.在强度、刚度和稳定性研究中均要进行形心主惯性矩地计算.。