材料力学公式汇总完全版
(完整版)材料力学常用公式
材料力学常用公式1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正)4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松比8.胡克定律9.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许用应力,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截面收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式17.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆(b)空心圆18.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)19.圆截面周边各点处最大切应力计算公式20.扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式22.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件? 或27.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式,28.平面应力状态下斜截面应力的一般公式,29.平面应力状态的三个主应力,,30.主平面方位的计算公式31.面内最大切应力32.受扭圆轴表面某点的三个主应力,,33.三向应力状态最大与最小正应力 ,34.三向应力状态最大切应力35.广义胡克定律36.四种强度理论的相当应力37.一种常见的应力状态的强度条件,38.组合图形的形心坐标计算公式,39.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截面图形对轴z和轴y的惯性半径? ,41.平行移轴公式(形心轴z c与平行轴z1的距离为a,图形面积为A)42.纯弯曲梁的正应力计算公式43.横力弯曲最大正应力计算公式44.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数? ,,45.几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(为中性轴一侧的横截面对中性轴z的静矩,b为横截面在中性轴处的宽度)46.矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处47.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式48.轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式49.圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处50.圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处51.弯曲正应力强度条件52.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力τ作用时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分方程55.梁的转角方程56.梁的挠曲线方程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式58.偏心拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式,60.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时,合成弯矩为61.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式64.剪切实用计算的强度条件65.挤压实用计算的强度条件66.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=2(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.568.压杆的长细比或柔度计算公式,69.细长压杆临界应力的欧拉公式70.欧拉公式的适用范围71.压杆稳定性计算的安全系数法72.压杆稳定性计算的折减系数法73.关系需查表求得。
材料力学公式汇总
材料力学常用公式11.胡克定律公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式迅g3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力FN,横截面面积A,拉应力为正)4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)13.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式14.轴向拉压杆的强度计算公式% =(号h兰H15.许用应力% =耳,塑性材料血=巧2)—I<5 三一xlOO%16.延伸率上4—4 艸二----- x lOO%17.截面收缩率z = s sin ct = crcDsarsin<r=—ran 2cr 5.5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距11;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)18.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g)' E19.拉压弹性模量E、泊松比:和切变模量—EG之间关系式20.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆1•外KI力偶-亠旳器矩计算12.受多个力作用的杆件纵向变形计算公8.纵向线应变和横向线应变A710.泊松比£ - -U£21.(b)空心圆以/ _ 於、_JI D432 二IT脆性材料33. 平面应力状态下斜截面应力的一般公式25. ( b )空心圆26. 薄壁圆管(壁厚 S<0 R0 , R o 为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式% =—;—血2抚+034. 平面应力状态的三个主应力同或各段的直径不同(如阶梯轴)时22.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计 31.扭转圆轴的刚度条件算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r )叽閉W 或T23.圆截面周边各点处最大切应力计算公Gf s JT屮]32.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式八打阵=主 24•扭转截面系数,(a )实心圆27.圆轴扭转角匚与扭矩T 、杆长l 、扭转刚度GH p 的关系式28.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不 dx29.等直圆轴强度条件35.主平面方位的计算公式 tan 2 埠= ----- —巧一円30.塑性材料I ;脆性材料36.面内最大切应力[T ] = (0.8~cDs2or — ain 2a247. 截面图形对轴z 和轴y 的惯性半径J48. 平行移轴公式(形心轴ZC 与平行轴z1F = L +^A勺*49. 纯弯曲梁的正应力计算公式习=~^1°2 -叭円 +°1)1 41.弓巧—叭巧+迈)|42.43. 四种强度理论的相当应力还1 = °1% =丐一优6 +馮)氐=何一巧)'刊巧一阿+何- 6尸]52.几种常见截面的最大弯曲切应力计算 公式( —为中性轴一侧的横截面对 中性轴z 的静矩,b 为横截面在中性轴45.组合图形的形心坐标计算公式似公式40•广义胡克定律 勺=疋【% 一"(円+°))1 50.横力弯曲最大正应力计算公式■Z^T53.矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中46.任意截面图形对一点的极惯性矩与以 =込=辺性轴处1111 2皿 2 土该点为原点的任意两正交坐标轴的惯人=A +A54.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近性矩之和的关系式37. 受扭圆轴表面某点的三个主应力 巧二T , 巧=D ,巧二一f38. 三向应力状态最大与最小正应力=巧=吗J39. 三向应力状态最大切应力的距离为a ,图形面积为A )51.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系TITbk 3A 肿 H r = --- / —= ---- 数.c64 2 32• 64 2 32 ' J44. 一种常见的应力状态的强度条件CJT.J — Jc/ +4” < [£T]血=V? + 3r^ < [cr]55. 轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公64. 轴向荷载与横向均布荷载联合作用时式56. 圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处57. 圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式% J /一吧g 上土空土竺65. 偏心拉伸(压缩)貝略66. 弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式生在中性轴处 58.弯曲正应力强度条件67.圆截面杆横截面上有两个弯矩和59.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条60.弯曲梁危险点上既有正应力 c 又有切同时作用时,合成弯矩为M = JM ;十昭M68.圆截面杆横截面上有两个弯矩T 和同时作用时强度计算公式应力T 乍用时的强度条件 性 、X I "[叫或%二衣产刁吾埜⑷ 口=叩叫 61.梁的挠曲线近似微分方程d^ = _ El孕宀F 二占3;+就+严62.梁的转角方程63.梁的挠曲线方程d.rdx 4- q 厲 + 马—+o_7sr J = —.,/M ? -i-0-7sr J <[c69/70. 弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式q = V? + 4? = J(q谥 < 0] % = 2 += 7(°M< [”]*刍W71. 剪切实用计算的强度条件72. 挤压实用计算的强度条件F lt还,=—^1^173. 等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式74.压杆的约束条件:(a )两端铰支口 =175. ( b )一端固定、一端自由口 =2(C )一端固定、一端铰支u =(d )两端固定 口 =76. 压杆的长细比或柔度计算公式77. 细长压杆临界应力的欧拉公式79. 压杆稳定性计算的安全系数法80. 压杆稳定性计算的折减系数法乂王焉=78.欧拉公式的适用范围E81. 炉关系需查表求得。
材料力学公式汇总
材料力学公式汇总材料力学常用公式1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正)4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松比28.39.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆(b)空心圆10.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)11.圆截面周边各点处最大切应力计算公式12.扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆13.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式14.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式415.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或16.等直圆轴强度条件17.塑性材料;脆性材料18.扭转圆轴的刚度条件? 或19.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式,20.平面应力状态下斜截面应力的一般公式,21.平面应力状态的三个主应力,,22.主平面方位的计算公式23.面内最大切应力524.受扭圆轴表面某点的三个主应力,,25.三向应力状态最大与最小正应力,26.三向应力状态最大切应力27.广义胡克定律四种强度理论的相当应力28.29.一种常见的应力状态的强度条件,30.组合图形的形心坐标计算公式,31.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式632.截面图形对轴z和轴y的惯性半径?,34.纯弯曲梁的正应力计算公式35.横力弯曲最大正应力计算公式36.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数?,,37.几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(为中性轴一侧的横截面对中性轴z的静矩,b为横截面在中性轴处的宽度)38.矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处39.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式740.轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式41.圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处42.圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处43.弯曲正应力强度条件44.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件45.弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力τ作用,时的强度条件或46.梁的挠曲线近似微分方程47.梁的转角方程48.梁的挠曲线方程?49.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式850.偏心拉伸(压缩)51.弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式,52.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时,合成弯矩为53.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时强度计算公式54.弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式55.56.剪切实用计算的强度条件57.挤压实用计算的强度条件58.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式59.压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=29(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.560.压杆的长细比或柔度计算公式,61.细长压杆临界应力的欧拉公式62.欧拉公式的适用范围63.压杆稳定性计算的安全系数法64.压杆稳定性计算的折减系数法65.关系需查表求得10。
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材料力学常用公式1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正)4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松比8.胡克定律9.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许用应力,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截面收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式17.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆(b)空心圆18.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)19.圆截面周边各点处最大切应力计算公式20.扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式22.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件? 或27.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式,28.平面应力状态下斜截面应力的一般公式,29.平面应力状态的三个主应力, ,30.主平面方位的计算公式31.面内最大切应力32.受扭圆轴表面某点的三个主应力,,33.三向应力状态最大与最小正应力,34.三向应力状态最大切应力35.广义胡克定律36.四种强度理论的相当应力37.一种常见的应力状态的强度条件,38.组合图形的形心坐标计算公式,39.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截面图形对轴z和轴y的惯性半径? ,41.平行移轴公式(形心轴z c与平行轴z1的距离为a,图形面积为A)42.纯弯曲梁的正应力计算公式43.横力弯曲最大正应力计算公式44.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数?,,45.几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(为中性轴一侧的横截面对中性轴z的静矩,b为横截面在中性轴处的宽度)46.矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处47.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式48.轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式49.圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处50.圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处51.弯曲正应力强度条件52.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力τ作用时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分方程55.梁的转角方程56.梁的挠曲线方程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式58.偏心拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式,60.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时,合成弯矩为61.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式64.剪切实用计算的强度条件65.挤压实用计算的强度条件66.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=2(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.568.压杆的长细比或柔度计算公式,69.细长压杆临界应力的欧拉公式70.欧拉公式的适用范围71.压杆稳定性计算的安全系数法72.压杆稳定性计算的折减系数法73.关系需查表求得。
大学课程材料力学公式(全)
第一章 绪论和基本概念应力(全应力):2P 正应力:σ 切应力:τ 222τσ+=P线应变:l l dx du //x ∆==ε 切应变:角度的改变量α只受单向应力或纯剪的单元体:胡克:εσ⋅=E 剪切胡克:r G ⋅=τ ()E G =+ν12 第二章 杆件的内力分析 轴力N F :拉力为正扭矩T :右手螺旋,矢量方向与截面外法线方向一致为正 剪力S F :顺时针方向转动为正外力偶矩:()m N N P ·/9549m = ()m N N P ·/7024m = (K N /马力) 第三章 截面图形的几何性质 静矩:⎰=Ax ydA S 若C 为形心[质心]:A S XC/y =组合截面图形形心坐标计算:∑∑===ni i ni cii C A y A y 11/惯性矩:⎰=Ax dA y I 2惯性积:⎰=Axy xydA I 包括主轴在内的任意一对正角坐标0=xy I对O 点的极惯性矩:()y x AAP I I dA y x dA I +=+==⎰⎰222ρ 实心圆:32/224d I I I P y x π=== 圆环:()64/-12244απD I I I P y x === D d /=α平行四边/三角形:12/3bh I x =平行移轴公式:A b I I xc x ⋅+= A ab I I xcyc xy ⋅+= 转轴公式(逆转α):()()αα2s i n 2/2c o s2/1xy y x y x x I I I I I I --++=()()αα2sin 2/2cos 2/1xy y x y x y I I I I I I +--+= ()αα2cos 2sin 11xy y x y x I I I I +-= 求主轴:000=y x I ()y x xy I I I --=/22tan 0α()[]2//2a r c t a n 0y x xy I I I --=α主惯性矩:()22min max 00x 4212xy y xy x y I I II I I I I I +-±+==第四章 杆件的应力与强度计算斜面上的正应力:ασσα2cos = 切应力:2/2sin αστα=许用应力:脆性材料[]b b n /σσ= 塑性材料:[]s s n /σσ=或[]s n /5.0σσ= 拉压杆强度条件:[]σσ≤=A F N /max max 校核强度:[]()[]%5%100/max ≤⨯-σσσ 剪切强度条件:[]ττ≤=s A F /s 挤压强度条件:[]bs bs bs A F σσ≤=/bs圆轴扭转切应力:p I T /ρτρ⋅= []ττ≤=⋅=p p W T I R T //m a x 梁的弯曲:中性层曲率:()z EI M //1=ρ 等直梁在弯曲时的正应力:z I M /y =σz z W M I M //y m a x m a x ==σ矩形截面梁的弯曲切应力:()()z s z z s I y h F bI S F 2/4//22*-==τ在中性轴处:()A F bh F s s 2/32/3max ==τ 最大切应力均在中性轴上工字型截面梁:腹板:()d I S F z z s /*=τ 翼缘:()δτz z s I S F /*1=圆形截面:A F s 3/4max =τ 薄壁环形截面:A F s /2max =τ切应力强度条件:[][]ττ≤=d I S F z z s /*max max max 理想设计:[][]c t c t σσσσ//max max = 许用拉应力:[]t σ 许用压应力:[]c σ 两垂直平面内弯曲组合截面梁:z N M N I y M A F //max max +=+=σσσ偏心压缩(拉伸):截面上任意点:22max /-/-/-z F y F M N i y Fy i z Fz A F =+=σσσ2y y Ai I = 0=σ时中性轴截距:F y y y i a /2-=第五章 杆件的变形与刚度计算轴向拉(压)杆的变形:l l /∆=ε b b /'∆=ε νεε-=' ∑===∆ni ii i Ni N A E lF EA l F l 1圆轴扭转变形:()P GI Tl /=ϕ [在弹性范围之内]刚度条件:()[]rad GI l T P '/max 'max ϕϕ≤= ()[]m GI l T P /'/180max 'max ︒≤⋅⋅=ϕπϕ梁的弯曲变形:挠度:w ()x M ''=E I w θEI EIw =' ()⎰⎰++=D Cx dxdy x M EIw支承处:0=w 悬梁臂:0=w ,0=θ 连接处:21w w =,21θθ= 梁的刚度条件:[]l w l w //max ≤ []w w ≤max []θθ≤m a x第六章 应力状态分析 任意斜截面上的应力:()()ατασσσσσα2sin 2/2cos 2/xy y x y x--++=()ατασστα2cos 2/2sin xy y x +-=αασσσσ-+=︒+y x 90 ααττ-=︒+90应力圆:22min max 22xy yx y x τσσσσσσ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+= y x xy σστα--=22tan 0三向应力状态:()2/31max σστ-=应力应变关系:()E /90︒+-=ααανσσε ()E /9090ααανσσε-=︒+︒+ G /αβαβτγ=第七章 强度理论及其应用 强度理论:断裂失效:11r σσ=()3212r σσνσσ+-=屈服失效:313r σσσ-= ()()()[]2/2132322214r σσσσσσσ-+-+-=轴向拉压弯扭组合变形:[]στσσ≤+=223r 4[]στσσ≤+=224r 3仅圆轴弯扭:[]σσ≤+=Z W T M /223r []σσ≤+=Z W T M /5.70224r ,Z P W W 2=薄壁圆筒强度:横截面上的正应力:()24/'σσ==t PD 纵截面上的正应力:()12/''σσ==t PD 03=σ第八章 压杆稳定临界应力:欧拉公式:()()222222cr /λπμπμπσEi l E A l EI A F cr ==== A I i /= 利用欧拉公式前提条件:P P E σπλλ/2=≥不满足时用经验公式:λσb a -=cr211cr λσb a -=压杆的稳定性计算:安全因素法:st cr cr n F F n ≥==σσ//折剪因素法:[][]st cr st n A F //σσσϕσ==≤= 第九章 能量方法杆件应变能:轴向拉伸或压缩:()⎰==∆==l N N dx EAx F EA lF l F w V 22222ε扭转:()⎰====l P P dx GI x T GI l T T w V 22222ϕε弯曲:()⎰====l dx EIx M EI l m m w V 22222θε 组合变形: 2/2/2/θϕεεm T l F dV V l++∆==⎰。
材料力学公式大全
材料⼒学公式⼤全材料⼒学常⽤公式1.外⼒偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪⼒和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截⾯上正应⼒的计算公式(杆件横截⾯轴⼒F N,横截⾯⾯积A,拉应⼒为正)4.轴向拉压杆斜截⾯上的正应⼒与切应⼒计算公式(夹⾓a 从x轴正⽅向逆时针转⾄外法线的⽅位⾓为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松⽐8.胡克定律9.受多个⼒作⽤的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布⼒或变截⾯的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许⽤应⼒,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截⾯收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松⽐和切变模量G之间关系式17.圆截⾯对圆⼼的极惯性矩(a)实⼼圆(b)空⼼圆18.圆轴扭转时横截⾯上任⼀点切应⼒计算公式(扭矩T,所求点到圆⼼距离r)19.圆截⾯周边各点处最⼤切应⼒计算公式20.扭转截⾯系数,(a)实⼼圆(b)空⼼圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应⼒计算公式22.圆轴扭转⾓与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同⼀材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件? 或27.受内压圆筒形薄壁容器横截⾯和纵截⾯上的应⼒计算公式,28.平⾯应⼒状态下斜截⾯应⼒的⼀般公式 ,29.平⾯应⼒状态的三个主应⼒ , ,30.主平⾯⽅位的计算公式31.⾯内最⼤切应⼒32.受扭圆轴表⾯某点的三个主应⼒,,33.三向应⼒状态最⼤与最⼩正应⼒ ,34.三向应⼒状态最⼤切应⼒35.⼴义胡克定律36.四种强度理论的相当应⼒37.⼀种常见的应⼒状态的强度条件,38.组合图形的形⼼坐标计算公式,39.任意截⾯图形对⼀点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截⾯图形对轴z和轴y的惯性半径? ,41.平⾏移轴公式(形⼼轴z c与平⾏轴z1的距离为a,图形⾯积为A)42.纯弯曲梁的正应⼒计算公式43.横⼒弯曲最⼤正应⼒计算公式44.矩形、圆形、空⼼圆形的弯曲截⾯系数? ,,45.⼏种常见截⾯的最⼤弯曲切应⼒计算公式(为中性轴⼀侧的横截⾯对中性轴z的静矩,b为横截⾯在中性轴处的宽度)46.矩形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处47.⼯字形截⾯梁腹板上的弯曲切应⼒近似公式48.轧制⼯字钢梁最⼤弯曲切应⼒计算公式49.圆形截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处50.圆环形薄壁截⾯梁最⼤弯曲切应⼒发⽣在中性轴处51.弯曲正应⼒强度条件52.⼏种常见截⾯梁的弯曲切应⼒强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应⼒σ⼜有切应⼒τ作⽤时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分⽅程55.梁的转⾓⽅程56.梁的挠曲线⽅程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作⽤时杆件截⾯底部边缘和顶部边缘处的正应⼒计算公式58.偏⼼拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截⾯杆按第三和第四强度理论建⽴的强度条件表达式,60.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时,合成弯矩为61.圆截⾯杆横截⾯上有两个弯矩和同时作⽤时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作⽤时强度计算公式64.剪切实⽤计算的强度条件65.挤压实⽤计算的强度条件66.等截⾯细长压杆在四种杆端约束情况下的临界⼒计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰⽀µ=l(b)⼀端固定、⼀端⾃由µ=2(c )⼀端固定、⼀端铰⽀ µ= (d )两端固定 µ= 68. 压杆的长细⽐或柔度计算公式, 69. 细长压杆临界应⼒的欧拉公式 70.欧拉公式的适⽤范围传动轴所受的外⼒偶矩通常不是直接给出,⽽是根据轴的转速n 与传递的功率P 来计算。
材料力学公式大全(值得收藏)
材料⼒学公式⼤全(值得收藏)
1、轴向拉伸与压缩强度条件
2、切应⼒强度条件
3、泊松⽐
4、轴向拉伸和压缩的胡克定律
5、挤压强度条件
6、外⼒偶矩
7、薄壁圆筒横截⾯上的切应⼒
8、剪切胡克定律
9、弹性模量、泊松⽐、剪切弹性模量的关系
10、圆轴扭转的切应⼒
Ip为极惯性矩
11、圆轴扭转的最⼤切应⼒(Wt抗扭截⾯系数)
12、扭转强度条件
13、圆轴扭转时的变形及刚度计算
14、载荷集度、剪⼒和弯矩关系
15、弯曲正应⼒公式
Iz为惯性矩(常⽤型钢查表可得)
16、最⼤弯曲正应⼒
Wz为抗弯截⾯模量。
17、常见截⾯的I Z 和WZ
18、梁在弯曲变形下的微分⽅程
19、⼴义胡克定律的⼀般形式
20、最⼤拉应⼒理论(第⼀强度理论)
21、最⼤伸长线应变理论(第⼆强度理论)
22、最⼤切应⼒理论(第三强度理论)
23、畸变能密度理论(第四强度理论)
24、欧拉公式的普遍形式(适⽤于细长杆)
临界应⼒
25、细长杆稳定的临界压⼒
26、压杆柔度
27、中⼩柔度杆临界应⼒经验公式(系数a、b查表)
28、平⾯图形形⼼坐标
29、静矩
30、惯性积
31、平⾏移轴公式
32、转轴公式
33、主惯性矩公式。
材料力学公式汇总
材料力学公式汇总一、轴向拉压。
1. 轴力计算。
- 截面法:F_N=∑ F_i(F_N为轴力,F_i为截面一侧外力的代数和,拉力为正,压力为负)2. 正应力计算。
- σ=(F_N)/(A)(σ为正应力,A为横截面面积)3. 胡克定律。
- Δ L=(F_NL)/(EA)(Δ L为轴向变形量,L为杆件原长,E为弹性模量)4. 泊松比。
- ν =-(varepsilon')/(varepsilon)(ν为泊松比,varepsilon为轴向线应变,varepsilon'为横向线应变)二、扭转。
1. 扭矩计算。
- 截面法:T=∑ M_i(T为扭矩,M_i为截面一侧外力偶矩的代数和,右手螺旋法则确定正负,拇指指向截面外法线方向时,扭矩为正)2. 切应力计算(圆轴扭转)- τ=(Tρ)/(I_p)(τ为切应力,ρ为所求点到圆心的距离,I_p为极惯性矩)- 对于圆轴最大切应力:τ_max=(T)/(W_t)(W_t=(I_p)/(R),R为圆轴半径)- 对于实心圆轴:I_p=(π D^4)/(32),W_t=(π D^3)/(16)(D为圆轴直径)- 对于空心圆轴:I_p=(π)/(32)(D^4 - d^4),W_t=(π)/(16D)(D^4 - d^4)(d为空心圆轴内径)3. 扭转角计算(圆轴扭转)- φ=(TL)/(GI_p)(φ为扭转角,L为轴长,G为切变模量)三、弯曲内力。
1. 剪力和弯矩计算。
- 截面法:F_Q=∑ F_i(F_Q为剪力,截面左侧向上的外力或右侧向下的外力为正)- M=∑ M_i(M为弯矩,使梁下侧受拉的弯矩为正)2. 剪力图和弯矩图绘制。
- 利用载荷、剪力、弯矩之间的微分关系:(dF_Q)/(dx)=q(x),(dM)/(dx)=F_Q,frac{d^2M}{dx^2} = q(x)(q(x)为分布载荷集度)四、弯曲应力。
1. 正应力计算(梁的纯弯曲)- σ=(My)/(I_z)(σ为正应力,M为弯矩,y为所求点到中性轴的距离,I_z为截面对中性轴的惯性矩)- 最大正应力:σ_max=(M)/(W_z)(W_z=(I_z)/(y_max))- 对于矩形截面:I_z=frac{bh^3}{12},W_z=frac{bh^2}{6}(b为截面宽度,h 为截面高度)- 对于圆形截面:I_z=(π D^4)/(64),W_z=(π D^3)/(32)2. 切应力计算(矩形截面梁)- τ=frac{F_QS_z^*}{bI_z}(S_z^*为所求点以上(或以下)部分截面对中性轴的静矩,b为截面宽度)- 最大切应力(矩形截面):τ_max=(3F_Q)/(2bh)(发生在中性轴上)五、弯曲变形。
材料力学公式汇总
. .材料力学常用公式1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N ,横截面面积A,拉应力为正)4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)6.纵向线应变和横向线应变7.泊松比8.胡克定律9.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?10.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式11.轴向拉压杆的强度计算公式12.许用应力,脆性材料,塑性材料13.延伸率14.截面收缩率15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )16.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式17.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆(b)空心圆18.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)19.圆截面周边各点处最大切应力计算公式20.扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式22.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式23.同一材料制成的圆轴各段的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或24.等直圆轴强度条件25.塑性材料;脆性材料26.扭转圆轴的刚度条件?或27.受压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式,28.平面应力状态下斜截面应力的一般公式,29.平面应力状态的三个主应力,, 30.主平面方位的计算公式31.面最大切应力32.受扭圆轴表面某点的三个主应力,,33.三向应力状态最大与最小正应力,34.三向应力状态最大切应力35.广义胡克定律36.四种强度理论的相当应力37.一种常见的应力状态的强度条件,38.组合图形的形心坐标计算公式,39.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式40.截面图形对轴z和轴y的惯性半径?,41.平行移轴公式(形心轴z c与平行轴z1的距离为a,图形面积为A)42.纯弯曲梁的正应力计算公式43.横力弯曲最大正应力计算公式44.矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数? ,,45.几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(为中性轴一侧的横截面对中性轴z的静矩,b为横截面在中性轴处的宽度)46.矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处47.工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式48.轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式49.圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处50.圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处51.弯曲正应力强度条件52.几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件53.弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力τ作用时的强度条件或,54.梁的挠曲线近似微分方程55.梁的转角方程56.梁的挠曲线方程?57.轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式58.偏心拉伸(压缩)59.弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式,60.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时,合成弯矩为61.圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时强度计算公式62.63.弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式64.剪切实用计算的强度条件65.挤压实用计算的强度条件66.等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式67.压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=2(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.568.压杆的长细比或柔度计算公式,69.细长压杆临界应力的欧拉公式70.欧拉公式的适用围71.压杆稳定性计算的安全系数法72.压杆稳定性计算的折减系数法73.关系需查表求得。
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本文主要介绍材料力学中的相关公式,方便学习和应用。
以下是材料力学公式大全pdf:
1. 应力公式:
应力(σ)=受力(F)/截面积(A)
2. 应变公式:
应变(ε)=变形(ΔL)/初始长度(L)
3. 餘弦定理:
c² = a² + b² - 2ab cosC
4. 正弦定理:
a / sinA =
b / sinB =
c / sinC
其中A,B,C为三角形的内角。
5. 费马原理:
任何在保持稳定的条件下遵循最短路线的点在路线最短。
6. 钢材强度公式:
σs = Fs / A
其中,σs表示钢材的强度,Fs表示钢材的极限拉力,A表示截面积。
7. 钢材弹性模量公式:
Es = σs / εs
其中,Es表示钢材的弹性模量,σs表示钢材的强度,εs表示钢材的应变。
8. 抗弯公式:
M = σ x I / y
其中,M表示悬臂梁的弯矩,σ表示应力,I表示截面惯性矩,y 为距截面中性轴的距离。
9. 泊松比公式:
ν = -ε₂ / ε₁
其中,ν为泊松比,ε₁为轴向应变,ε₂为横向应变。
10. 拉力公式:
F = A x ε x E
其中,F表示拉力,A表示截面积,ε表示应变,E为材料的弹性模量。
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希望能对大家学习和应用材料力学有所帮助。
材料力学公式最全总汇分析
外力偶矩计算公式(P功率,n转速)弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力FN,横截面面积A,拉应力为正)轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1)纵向线应变和横向线应变泊松比胡克定律受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式轴向拉压杆的强度计算公式许用应力,脆性材料,塑性材料延伸率截面收缩率剪切胡克定律(切变模量G,切应变g )拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆(b)空心圆圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r )圆截面周边各点处最大切应力计算公式扭转截面系数,(a)实心圆(b)空心圆薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0 为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GHp的关系式同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时或等直圆轴强度条件塑性材料;脆性材料扭转圆轴的刚度条件? 或受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式,平面应力状态下斜截面应力的一般公式,平面应力状态的三个主应力,,主平面方位的计算公式面内最大切应力受扭圆轴表面某点的三个主应力,,三向应力状态最大与最小正应力,三向应力状态最大切应力广义胡克定律四种强度理论的相当应力一种常见的应力状态的强度条件,组合图形的形心坐标计算公式,任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之和的关系式截面图形对轴z和轴y的惯性半径? ,平行移轴公式(形心轴zc与平行轴z1的距离为a,图形面积为A)纯弯曲梁的正应力计算公式横力弯曲最大正应力计算公式矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数? ,,几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式(为中性轴一侧的横截面对中性轴z的静矩,b为横截面在中性轴处的宽度)矩形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处弯曲正应力强度条件几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件弯曲梁危险点上既有正应力σ又有切应力τ作用时的强度条件或,梁的挠曲线近似微分方程梁的转角方程梁的挠曲线方程?轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计算公式偏心拉伸(压缩)弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式,圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时,合成弯矩为圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时强度计算公式弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式剪切实用计算的强度条件挤压实用计算的强度条件等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式压杆的约束条件:(a)两端铰支μ=l(b)一端固定、一端自由μ=2(c)一端固定、一端铰支μ=0.7(d)两端固定μ=0.5压杆的长细比或柔度计算公式,细长压杆临界应力的欧拉公式欧拉公式的适用范围压杆稳定性计算的安全系数法压杆稳定性计算的折减系数法关系需查表求得3 截面的几何参数4 应力和应变5 应力状态分析2 内力和内力图6 强度计算7 刚度校核8 压杆稳定性校核10 动荷载9 能量法和简单超静定问题材料力学公式汇总一、应力与强度条件1、拉压 []σσ≤=maxmax AN2、剪切 []ττ≤=AQmax 挤压 []挤压挤压挤压σσ≤=AP3、圆轴扭转 []ττ≤=W tTmax 4、平面弯曲 ①[]σσ≤=maxz max W M②[]max t max t max max σσ≤=y I Mz tmax c max max y I Mzc =σ[]cnax σ≤③[]ττ≤⋅=bI S Q z *max z max max5、斜弯曲 []σσ≤+=maxyyz z max W M W M6、拉(压)弯组合 []σσ≤+=maxmax zW M A N[]t max t zmax t σσ≤+=y I M A N z[]c max c z z max c σσ≤-=A N y I M 注意:“5”与“6”两式仅供参考 7、圆轴弯扭组合:①第三强度理论 []στσσ≤+=+=z 2n2w 2n 2w r34W M M②第四强度理论 []στσσ≤+=+=z2n2w 2n2wr475.03W M M二、变形及刚度条件 1、拉压 ∑⎰===∆LEAxx N EAL N EANLL d )(ii 2、扭转 ()⎰=∑==Φpp i i p GI dx x T GI L T GI TLπφ0180⋅=Φ=p GI T L (m / ) 3、弯曲(1)积分法:)()(''x M x EIy = C x x M x EI x EIy +==⎰d )()()('θ D Cx x x x M x EIy ++=⎰⎰d ]d )([)( (2)叠加法:()21,P P f …=()()21P f P f ++…, ()21,P P θ=()()++21P P θθ…(3)基本变形表(注意:以下各公式均指绝对值,使用时要根据具体情况赋予正负号)EI ML B =θ EI PL B 22=θ EIqL B 63=θEIML f B 22=EI PL f B 33= EI qL f B 84=EI ML B 3=θ,EI ML A 6=θ EIPL A B 162==θθ EI qL A B 243==θθEI ML f c 162=EI PL f c 483= EIqL f c 3844= (4)弹性变形能(注:以下只给出弯曲构件的变形能,并忽略剪力影响,其他变形与此相似,不予写出)EIL M U 22==i i i EI L M 22∑=()⎰EI dxx M 22 (5)卡氏第二定理(注:只给出线性弹性弯曲梁的公式)=∂∂=∆ii P U()()⎰∂∂∑dx P x M EI x M i PAB MAB A BqL LLLL三、应力状态与强度理论 1、二向应力状态斜截面应力ατασσσσσα2sin 2cos 22xy yx yx --++=ατασστα2cos 2sin 2xy yx +-=2、二向应力状态极值正应力及所在截面方位角22min max )2(2xy y x y x τσσσσσσ+-±+= yx xy σστα--=22tg 0 3、二向应力状态的极值剪应力22max )2(xyyx τσστ+-= 注:极值正应力所在截面与极值剪应力所在截面夹角为4504、三向应力状态的主应力:321σσσ≥≥ 最大剪应力:231max σστ-=5、二向应力状态的广义胡克定律(1)、表达形式之一(用应力表示应变))(1y x x E μσσε-=)(1x y y E μσσε-= )(y x z E σσμε+-= Gxy xy τγ= (2)、表达形式之二(用应变表示应力) )(12y x x E μεεμσ+-= )(12x y yEμεεμσ+-= 0=z σ xy xy G γτ= 6、三向应力状态的广义胡克定律()[]z y x x E σσμσε+-=1()z y x ,, Gxy xy τγ= ()zx yz xy ,,7、强度理论(1)[]111σσσ≤=r ()3212σσμσσ+-=r []σ≤ []bb n σσ=(2)[]σσσσ≤-=313r ()()()[]213232221421σσσσσσσ-+-+-=r []σ≤ []s s n σσ=8、平面应力状态下的应变分析 (1)αγαεεεεεα2sin 22cos 22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---++=xyyx yx +-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-αεεγα2sin 22y x αγ2cos 2⎪⎪⎭⎫⎝⎛-xy(2)22min max 222⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=xy y x y x γεεεεεεyx xyεεγα-=02tg四、压杆稳定1、临界压力与临界应力公式(若把直杆分为三类)①细长受压杆 p λλ≥ ()2min 2cr L EI P μπ= 22cr λπσE=②中长受压杆 s p λλλ≥≥ λσb a -=cr ③短粗受压杆 s λλ≤ “cr σ”=s σ 或 b σ2、关于柔度的几个公式 i Lμλ= p 2p σπλE= ba s s σλ-=3、惯性半径公式AI i z =(圆截面 4di z =,矩形截面12min b i =(b 为短边长度))五、动载荷(只给出冲击问题的有关公式) 能量方程 U V T ∆=∆+∆冲击系数 std 211∆++=hK (自由落体冲击) st20d ∆=g v K (水平冲击) 六、截面几何性质1、 惯性矩(以下只给出公式,不注明截面的形状)⎰=dA I P 2ρ=324d π()44132απ-D Dd =α ⎰==6442d dA y I z π ()44164απ-D 123bh 123hb323maxd y I W zz π==()43132απ-D 62bh 62hb2、惯性矩平移轴公式A a I I 2zc z +=。
材料力学公式大全
材料力学公式大全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。
在工程设计和分析中,材料力学公式起着至关重要的作用。
下面为大家详细介绍一些常见的材料力学公式。
一、应力与应变1、正应力公式:轴向拉伸与压缩时,正应力$\sigma =\frac{F}{A}$,其中$F$ 是轴力,$A$ 是横截面面积。
圆轴扭转时,横截面上的切应力$\tau =\frac{T}{Ip}$,$T$ 是扭矩,$Ip$ 是极惯性矩。
2、线应变公式:轴向拉伸与压缩时,线应变$\epsilon =\frac{\Delta L}{L}$,$\Delta L$ 是长度的改变量,$L$ 是原长。
3、切应变公式:圆轴扭转时,切应变$\gamma =\frac{r\theta}{L}$,$r$ 是半径,$\theta$ 是扭转角,$L$ 是轴的长度。
二、胡克定律1、轴向拉伸与压缩时:$\sigma = E\epsilon$ ,其中$E$ 是弹性模量。
2、剪切胡克定律:$\tau = G\gamma$ ,$G$ 是剪切模量。
三、杆件的内力1、轴力$F_N$ :通过截面法求解,沿杆件轴线方向的内力。
2、扭矩$T$ :外力偶矩对杆件产生的内力。
3、剪力$F_Q$ 和弯矩$M$ :在梁的弯曲分析中,通过截面法求解。
四、梁的弯曲应力1、纯弯曲时的正应力:$\sigma =\frac{M y}{I_z}$,$y$ 是所求应力点到中性轴的距离,$I_z$ 是横截面对于中性轴的惯性矩。
2、横力弯曲时的正应力:需要考虑切应力的影响,进行修正。
五、梁的弯曲变形1、挠度$y$ 和转角$\theta$ 的计算公式:通过积分法或叠加法求解。
2、挠曲线近似微分方程:$EIz''= M(x)$。
六、组合变形1、拉(压)弯组合:分别计算拉伸(压缩)应力和弯曲应力,然后叠加。
2、弯扭组合:先计算弯曲应力和扭转切应力,然后根据强度理论进行强度校核。
材料力学公式汇总完全版.pdf
平面弯曲梁上任 一点上的线应变
平面弯曲梁上任 一点上的线应力
平面弯曲梁的曲 率
纯弯曲梁横截面 上任一点的正应
力
max
=
T WT
= T.l GI
=
i =
Tiil GI i
= , = T
l
GI
max
=T WT
=
T b3
1 = max
=T GIT
=
T Gb4
=
.l
=
T.l Gb4
= y
面上的线 应变
面与
(3.9)
+ 90o 面之 间的角应变
(3.10)
主应变方向 公式
(3.11) 最大主应变
(3.12) 最小主应变
(3.13) xy 的替代公 式
公式
=
x
+y 2
+ x
−y 2
cos 2
− x sin 2
=
x
−y 2
sin
2
+ x cos 2
tan 20
xy x −y
max
=
x
+y 2
+
x
− 2
y
2
+
2 xy
4
max
=
x
+y 2
−
x
− 2
y
2
+
2 xy
4
xy = 2 450 − x − y
符号说明
5
(3.14)
A
A
I = 2dA A
I = Iz + Iy
Izy = zydA A
Iz = iz2 A, I y = iy2 A
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(5.2)
第二强度理论:最大伸长线应变理论。
当 时,
材料发生脆性断裂破坏。
(5.3)
第三强度理论:最大剪应力理论。
当 时,
材料发生剪切破坏。
(5.4)
第四强度理论:八面体面剪切理论。
当 时,材料发生剪切破坏。
(5.5)
第一强度理论相当应力
(5.6)
第二强度理论相当应力
(5.7)
(2.15)
圆截面扭转轴的
变形
(2.16)
圆截面扭转轴的
变形
(2.17)
单位长度的扭转
角
,
(2.18)
矩形截面扭转轴
长边中点上的剪
应力
是矩形截面
的扭转抵抗矩
(2.19)
矩形截面扭转轴
短边中点上的剪
应力
(2.20)
矩形截面扭转轴
单位长度的扭转
角
是矩形截面的
相当极惯性矩
(2.21)
矩形截面扭转轴
全轴的扭转
(回转半径)
,
(1.13)
面积矩
轴惯性矩
极惯性矩
惯性积
,
,
,
(1.14)
平行移轴公式
2应力与应变
序号
公式名称
公式
符号说明
(2.1)
轴心拉压杆横
截面上的应力
(2.2)
危险截面上危
险点上的应力
(2.3a)
轴心拉压杆的
纵向线应变
(2.3b)
轴心拉压杆的
纵向绝对应变
(2.4a)
(2.4b)
胡克定律
(2.5)
(9.3)
虚功原理:
变形体平衡的充要条件是:
(9.4)
虚功方程:
变形体平衡的充要条件是:
(9.5)
莫尔定理:
(9.6)
莫尔定理:
(9.7)
桁架的莫尔定理:
(9.8)
变形能:
(力功)
(9.9)
变形能:
(外力功)
(9.10)
外力功表示的变形能:
(9.11)
力功表示的变形能:
(9.12)
卡氏第二定理:
(9.13)
卡氏第二定理计算位移公式:
(9.14)
卡氏第二定理计算桁架位移公式:
(9.15)
卡氏第二定理计算超静定问题:
(9.16)
莫尔定理计算超静定问题:
(9.17)
一次超静定结构的力法方程:
(9.18)
方向有位移 时的力法方程:
(9.19)
自由项公式:
(9.20)
主系数公式:
(9.21)
桁架的主系数与自由项公式:
(3.14)
主应变方向公式
(3.15)
最大主应变
(3.16)
最Байду номын сангаас主应变
(3.17)
简单应力状态下的虎克定理
, ,
(3.18)
空间应和状态下的虎克定理
(3.19)
平面应力状态下的虎克定理(应变形式)
(3.20)
平面应力状态下的虎克定理(应力形式)
(3.21)
按主应力、主应变形式写出广义虎克定理
(3.22)
的容许应力
(8.5)
构件受竖直方向冲击时的动荷系数
H-下落距离
(8.6)
构件受骤加荷载时的动荷系数
H=0
(8.7)
构件受竖直方向冲击时的动荷系数
v-冲击时的速度
(8.8)
疲劳强度条件
-疲劳极限
-疲劳应力容许值
K-疲劳安全系数
9能量法和简单超静定问题
序号
公式名称
公式
(9.1)
外力虚功:
(9.2)
力虚功:
胡克定律
(2.6)
胡克定律
(2.7)
横向线应变
(2.8)
泊松比(横向
变形系数)
(2.9)
剪力双生互等
定理
(2.10)
剪切虎克定理
(2.11)
实心圆截面扭
转轴横截面上
的应力
(2.12)
实心圆截面扭
转轴横截面的
圆周上的应力
(2.13)
抗扭截面模量
(扭转抵抗矩)
(2.14)
实心圆截面扭
转轴横截面的
圆周上的应力
1截面几何参数
序号
公式名称
公式
符号说明
(1.1)
截面形心位置
,
Z为水平方向
Y为竖直方向
(1.2)
截面形心位置
,
(1.3)
面积矩
,
(1.4)
面积矩
,
(1.5)
截面形心位置
,
(1.6)
面积矩
,
(1.7)
轴惯性矩
,
(1.8)
极惯必矩
(1.9)
极惯必矩
(1.10)
惯性积
(1.11)
轴惯性矩
,
(1.12)
惯性半径
I取最小值
(7.2)
细长压杆在不同支承情
况下的临界力公式
—计算长度。
—长度系数;
一端固定,一端自由:
一端固定,一端铰支:
两端固定:
(7.3)
压杆的柔度
是截面的惯性半径
(回转半径)
(7.4)
压杆的临界应力
(7.5)
欧拉公式的适用围
(7.6)
抛物线公式
当 时,
—压杆材料的屈服极限;
—常数,一般取
(7.7)
安全系数法校核压杆的稳定公式
(7.8)
折减系数法校核压杆的稳定性
—折减系数
,小于1
8动荷载
序号
公式名称
公式
符号说明
(8.1)
动荷系数
P-荷载
N-力
-应力
-位移
d-动
j-静
(8.2)
构件匀加速
上升或下降
时的动荷系数
a-加速度
g-重力加速度
(8.3)
构件匀加速
上升或下降
时的动应力
(8.4)
动应力强度条件
截面边缘各点上
的最大正应力
(2.29)
横力弯曲梁横截
面上的剪应力
被切割面积对中性轴的
面积矩。
(2.30)
中性轴各点的剪
应力
(2.31)
矩形截面中性
轴各点的剪应力
(2.32)
工字形和T形截
面的面积矩
(2.33)
平面弯曲梁的挠
曲线近似微分方
程
V向下为正
X向右为正
(2.34)
平面弯曲梁的挠曲线上任一截面
的转角方程
角
与截面高宽
比 有关的参数
(2.22)
平面弯曲梁上任
一点上的线应变
(2.23)
平面弯曲梁上任
一点上的线应力
(2.24)
平面弯曲梁的曲
率
(2.25)
纯弯曲梁横截面
上任一点的正应
力
(2.26)
离中性轴最远的
截面边缘各点上
的最大正应力
(2.27)
抗弯截面模量
(截面对弯曲
的抵抗矩)
(2.28)
离中性轴最远的
(2.35)
平面弯曲梁的挠曲线上任一点挠度方程
(2.36)
双向弯曲梁的合成弯矩
(2.37a)
拉(压)弯组合矩形截面的中性轴在Z轴上的截距
是集中力作用点的标
(2.37b)
拉(压)弯组合矩形截面的中性轴在Y轴上的截距
3应力状态分析
序号
公式名称
公式
符号说明
(3.1)
单元体上任意截面上的正应力
(3.2)
单元体上任意截面上的剪应力
二向应力状态的广义虎克定理
(3.23)
二向应力状态的广义虎克定理
(3.24)
剪切虎克定理
4力和力图
序号
公式名称
公式
符号说明
(4.1a)
(4.1b)
外力偶的
换算公式
(4.2)
分布荷载集度
剪力、弯矩之
间的关系
向上
为正
(4.3)
(4.4)
5强度计算
序号
公式名称
公式
(5.1)
第一强度理论:最大拉应力理论。
当 时,
第三强度理论相当应力
(5.8)
第四强度理论相当应力
(5.9a)
由强度理论建立的强度条件
(5.9b)
(5.9c)
(5.9d)
由直接试验建立的强度条件
(5.10a)
(5.10b)
轴心拉压杆的强度条件
(5.11a)
(5.11b)
(5.11c)
(5.11d)
由强度理论建立的扭转轴的强度条件
(适用于脆性材料)
(5.16)
螺栓的抗剪强度条件
(5.17)
螺栓的抗挤压强度条件
(5.18)
贴角焊缝的剪切强度条件
6刚度校核
序号
公式名称
公式
符号说明
(6.1)
构件的刚度条件
(6.2)
扭转轴的刚度条件
(6.3)
平面弯曲梁的刚度条件
7压杆稳定性校核
序号
公式名称
公式
符号说明
(7.1)
两端铰支的、细长压杆
的、临界力的欧拉公式
(3.3)
主平面方位角
( )
(3.4)
最大主应力的计算公式
(3.5)
最小主应力的计算公式
(3.6)