材料力学知识
材料力学知识点
材料力学知识点材料力学是研究材料内部结构和材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
以下是材料力学的一些重要知识点：1. 应力和应变：应力是单位面积上的力，可以分为正应力和剪应力；应变是物体长度或体积的相对变化，可以分为纵向应变和剪切应变。
应力和应变之间的关系可以用本构关系来描述。
2. 弹性力学：弹性力学研究的是材料在外力作用下的弹性变形行为。
经典弹性力学假设材料在小应变范围内具有线性弹性行为，可以通过胡克定律来描述。
3. 塑性力学：塑性力学研究的是材料在外力作用下的塑性变形行为。
塑性变形主要包括应力的塑性变形和材料内部晶体结构的塑性变形。
当应力超过材料的屈服强度时，材料会发生塑性变形。
4. 断裂力学：断裂力学研究的是材料在外力作用下发生破坏的行为。
断裂可以分为静态断裂和疲劳断裂。
静态断裂研究的是材料在静态加载下的破坏行为，疲劳断裂研究的是材料在循环加载下的破坏行为。
5. 损伤力学：损伤力学研究的是材料内部发生损伤的行为及其对材料性能的影响。
材料的损伤可能包括裂纹、孔洞、位错等。
损伤会导致材料的刚度和强度降低。
6. 微观结构与力学性能：材料的力学性能与其微观结构关系密切。
材料的晶体结构、晶界、孪晶、析出相等微观结构对材料的力学性能具有重要影响。
7. 强度理论和设计：强度理论研究的是材料的强度如何与其内部应力、应变和结构参数相联系。
强度理论为材料的设计提供了基本依据，可以用来预测材料的破坏行为和使用寿命。
8. 材料的超塑变形：超塑变形是指在高温和大应变速率条件下，材料可以表现出很高的变形能力。
超塑变形对材料的加工和成形具有重要意义。
综上所述，材料力学是工程领域中非常重要的学科，掌握材料力学的知识可以帮助我们更好地理解和应用材料的力学行为，从而设计和改进材料的性能。
材料力学知识
一、材料在拉伸时的力学性能分析构件的强度时，除计算应力外，还应了解材料的机械性能。
材料的力学性能也称为机械性质，是指材料在外力作用下出现的变形、破坏等方面的特性。
它主要由实验一测定。
一般以缓慢平稳的加载方法进行试验，称为常温静载试验，是测定材料力学性能的根本试验。
对圆截面试样，标距L 与直径d, L=5d, L=10d低碳钢〔含碳量在0.3%以下的〕拉伸时的力学性能。
应力 A P ＝σ ，应变 LL ∆＝ε 弹性阶段：应力应变成正比 εσ∝ εσE ＝这就是拉伸和压缩的胡克定律。
其中E 为与材料有关的比例常数，称为弹性模量，因为应变没有量纲，故E 的量纲与应力相同，常用单位是吉帕，记为GPa ，胡克定律应用范围是应力低于比例极限P σ。
屈服阶段：当应力超过b 点增加到某一数值时，应变有非常明显的增加，而应力先是下降，然后作微小的波动，在εσ-曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段。
这种应力根本保持不变，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动，通常把下屈服极限称为屈服极限或屈服点，用S σ表示。
外表磨光的试样屈服时，外表将出现与轴线大致成︒45倾角的条纹。
这是由于材料内部相对滑移形成的，称为滑移线，因为拉伸时在与杆成︒45倾角的斜截面上，剪应力为最大值，可见屈服现象的出现与最大剪应力有关。
材料的屈服表现为显著的塑性变形，而零件的塑性变形将影响机器的正常工作，所以屈服极限S σ是衡量材料强度的重要指标。
加强阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力。
这种现象称为材料的加强。
加强阶段中的X 点e 所对应的应力b σ是材料所能承受的最大应力，称为强度极限或抗拉强度。
它是衡量材料强度的另一重要指标。
在加强阶段中，试样的横向尺寸有明显的缩小。
局部变形阶段：过e 点后，在试样的某一局部范围内，横向尺寸突然急剧缩小，形成颈缩现象。
由于在颈缩局部横截面面积迅速减小，使试样继续伸长所需要的拉力也相应减少。
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。
材料力学的基本知识及其应用领域
材料力学的基本知识及其应用领域材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形行为的学科。
它是工程学和科学研究中的重要分支，对于材料的设计、制备和应用具有重要的意义。
本文将介绍材料力学的基本知识以及其在不同应用领域中的重要性。
一、材料力学的基本概念1. 应力和应变应力是指物体受到的单位面积上的力，通常用符号σ表示。
应变是物体在外力作用下发生的形变，通常用符号ε表示。
材料力学研究的重点是材料在不同应力下的应变情况，从而揭示材料的力学性能。
2. 弹性和塑性弹性是指材料在外力作用下发生形变后能够恢复原状的性质。
当应力作用消失时，材料能够完全恢复到初始状态。
塑性是指材料在外力作用下发生形变后无法完全恢复原状的性质。
塑性材料在受力后会发生永久性变形。
3. 强度和韧性强度是指材料能够承受的最大应力。
韧性是指材料在破坏之前能够吸收的能量。
强度和韧性是材料力学中两个重要的指标，对于材料的设计和选择具有重要意义。
二、材料力学的应用领域1. 结构工程结构工程是材料力学最广泛应用的领域之一。
材料力学的知识可以用于设计和分析各种建筑、桥梁、航空器等工程结构的强度和稳定性。
通过对材料的力学性能进行研究，可以确保结构的安全性和可靠性。
2. 材料设计与制备材料力学对于材料的设计和制备也具有重要的指导意义。
通过研究材料的力学行为，可以选择合适的材料成分和工艺参数，从而提高材料的性能和品质。
例如，在金属材料的设计中，可以通过调整合金元素的含量和热处理工艺来改善材料的强度和韧性。
3. 材料性能评价材料力学的研究还可以用于对材料性能进行评价。
通过实验和数值模拟，可以获得材料在不同应力下的应变曲线和破坏行为。
这些数据可以用于评估材料的强度、韧性和耐久性，为材料的选择和应用提供依据。
4. 新材料研究材料力学的知识对于新材料的研究和开发也具有重要的作用。
通过对新材料的力学性能进行分析，可以了解其优势和局限性，为新材料的应用提供理论基础。
例如，碳纳米管是一种具有优异力学性能的新材料，通过研究其力学行为，可以为其在纳米电子器件和复合材料中的应用提供指导。
材料力学概念及基础知识
材料⼒学概念及基础知识⼀、基本概念1 材料⼒学的任务是：研究构件的强度、刚度、稳定性的问题，解决安全与经济的⽭盾。
2 强度：构件抵抗破坏的能⼒。
3 刚度：构件抵抗变形的能⼒。
4 稳定性：构件保持初始直线平衡形式的能⼒。
5 连续均匀假设：构件内均匀地充满物质。
6 各项同性假设：各个⽅向⼒学性质相同。
7 内⼒：以某个截⾯为分界，构件⼀部分与另⼀部分的相互作⽤⼒。
8 截⾯法：计算内⼒的⽅法，共四个步骤：截、留、代、平。
9 应⼒：在某⾯积上，内⼒分布的集度(或单位⾯积的内⼒值)、单位Pa。
10 正应⼒：垂直于截⾯的应⼒(σ)11 剪应⼒：平⾏于截⾯的应⼒( )12 弹性变形：去掉外⼒后，能够恢复的那部分变形。
13 塑性变形：去掉外⼒后，不能够恢复的那部分变形。
14 四种基本变形：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
⼆、拉压变形15 当外⼒的作⽤线与构件轴线重合时产⽣拉压变形。
16 轴⼒：拉压变形时产⽣的内⼒。
17 计算某个截⾯上轴⼒的⽅法是：某个截⾯上轴⼒的⼤⼩等于该截⾯的⼀侧各个轴向外⼒的代数和，其中离开该截⾯的外⼒取正。
18 画轴⼒图的步骤是：①画⽔平线，为X轴，代表各截⾯位置；②以外⼒的作⽤点为界，将轴线分段；③计算各段上的轴⼒；④在⽔平线上画出对应的轴⼒值。
（包括正负和单位）19 平⾯假设：变形后横截⾯仍保持在⼀个平⾯上。
20 拉（压）时横截⾯的应⼒是正应⼒，σ=N/A21 斜截⾯上的正应⼒：σα=σcos2α22 斜截⾯上的切应⼒：α=σSin2α/223 胡克定律：杆件的变形时与其轴⼒和长度成正⽐，与其截⾯⾯积成反⽐，计算式△L=NL/EA（适⽤范围σ≤σp）24 胡克定律的微观表达式是σ=Eε。
25 弹性模量（E）代表材料抵抗变形的能⼒（单位Pa）。
26 应变：变形量与原长度的⽐值ε=△L/L（⽆单位），表⽰变形的程度。
27 泊松⽐（横向变形与轴向变形之⽐）µ=∣ε1/ε∣28 钢（塑）材拉伸试验的四个过程：⽐例阶段、屈服阶段、强化阶段、劲缩阶段。
材料力学知识点
材料力学知识点材料力学是工程学科中的一门重要课程，它研究物质的力学性质及其在工程中的应用。
下面我将介绍一些关键的材料力学知识点。
一、应力和应变应力和应变是材料力学中最基本的概念。
应力是单位面积上的力，可以分为正应力和剪应力。
正应力是垂直于截面的力，剪应力是平行于截面的力。
应变是物体形变程度的度量，可以分为线性应变和剪应变。
线性应变是物体的伸长或压缩相对于初始长度的比值，剪应变是物体平行于切面的相对形变。
二、弹性力学弹性力学研究材料在力的作用下发生的弹性变形。
杨氏模量和泊松比是衡量材料弹性特性的重要参数。
杨氏模量衡量了材料在受力时产生的线性应变的能力，泊松比则描述了材料在受力时在垂直方向上的形变相对于平行方向的形变的比值。
三、塑性力学塑性力学研究材料在超过其弹性极限时的变形和损伤行为。
屈服强度、抗拉强度和延伸率是评价材料塑性特性的重要指标。
屈服强度是材料在受力时产生塑性变形的临界应力值，抗拉强度是材料能够承受的最大拉伸应力值，延伸率则表示材料在断裂前可以产生的伸长量。
四、断裂力学断裂力学研究材料在受力超过其强度极限时发生破裂的过程。
断裂韧性是衡量材料抵抗断裂的能力的指标。
断裂韧性越高，材料的抗断裂能力就越强。
断裂韧性的计算可以通过测量断裂前的伸长量以及断面面积来得到。
五、疲劳力学疲劳力学研究材料在重复应力作用下的疲劳行为。
疲劳寿命和疲劳极限是评价材料抵抗疲劳破坏的重要指标。
疲劳寿命是材料在一定应力水平下能够承受的循环次数，疲劳极限是材料能够承受的最大循环应力。
这些是材料力学中的一些关键知识点，它们对于工程领域的实际应用具有重要的指导作用。
深入理解这些知识点，可以帮助工程师们更好地设计和选择材料，提高工程结构的安全性和可靠性。
除了上述提到的知识点之外，材料力学还涉及许多其他方面，如蠕变、冷却、材料的疲劳强度和弹塑性等。
这些知识点需要在实际问题中具体应用和深入研究，以更好地解决工程中的材料相关问题。
通过不断学习和实践，工程师们可以不断提升自己的材料力学水平，为工程领域的发展做出积极贡献。
材料力学的基本知识与原理
材料力学的基本知识与原理材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
它是工程领域中至关重要的一门学科，对于材料的设计、制造和使用具有重要的指导意义。
本文将介绍材料力学的基本知识与原理，帮助读者更好地理解材料的力学行为。
一、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弹性变形。
弹性变形是指材料在外力作用下，当外力消失时能够恢复到原来的形态。
弹性力学的基本原理是胡克定律，即应力与应变成正比。
胡克定律可以用数学公式表示为：σ = Eε，其中σ为应力，E为杨氏模量，ε为应变。
杨氏模量是材料的一种机械性能指标，代表材料的刚度。
应力和应变的关系可以通过拉伸试验来测定，从而得到材料的杨氏模量。
二、塑性力学塑性力学是研究材料在外力作用下的塑性变形。
塑性变形是指材料在外力作用下，当外力消失时不能完全恢复到原来的形态。
塑性变形主要发生在金属等材料中，而非金属材料如陶瓷和塑料则主要表现为弹性变形。
塑性变形的特点是应力超过一定临界值后，材料开始产生塑性流动。
在塑性流动过程中，材料的内部发生晶格滑移和位错运动，从而导致材料的形态发生变化。
塑性变形的量化指标是屈服强度和延伸率，屈服强度代表材料的抗拉强度，延伸率代表材料的延展性。
三、断裂力学断裂力学是研究材料在外力作用下的断裂行为。
断裂是指材料在外力作用下发生破裂。
断裂行为主要受到应力集中和裂纹的影响。
应力集中是指在材料中存在应力集中的区域，通常是由于几何形状的不均匀性或者外力的集中作用导致的。
裂纹是材料内部的缺陷，它可以是由于材料制造过程中的缺陷或者外力作用导致的。
在外力作用下，裂纹周围的应力集中，从而导致裂纹的扩展。
断裂的量化指标是断裂韧性，它代表材料抵抗断裂的能力。
四、疲劳力学疲劳力学是研究材料在循环加载下的疲劳行为。
疲劳是指材料在循环加载下发生破坏。
循环加载是指材料在外力作用下交替受到拉伸和压缩的加载。
疲劳破坏是一种逐渐发展的过程，通常以裂纹的扩展为主要特征。
材料力学基础知识
提纲
1 材料力学与生产实践的关系 2 材料力学的建立 3 绪论 3.1材料力学的研究对象 3.2材料力学的基本假设 3.3外力与内力 3.4正应力与切应力 3.5正应变与切应变 3.6杆件的四种基本变形形式
提纲
4 轴向拉伸与压缩 4.1引言 4.2轴力与轴力图 4.3拉压杆的应力（平面假设） 4.4材料在拉伸与压缩的力学性能 4.5失效、许用应力 附录 常用材料的力学性能
以上研究了拉压杆横截面上的应 力，为了更全面地了解杆内的应 力情况，现在研究横截面上的应 力。 考虑如图，所示拉压杆，利用截 面法，沿任一斜截面m-m将杆切 开，该截面的方位以其外法线与 x轴的夹角a表示。 由前述分析可知，杆内各纵向纤 维的变形相同，因此，在截面mm两侧，各纤维的变形也相同。 因此，斜截面m-m上的应力P沿 截面均匀分布。
F
荷载未作用时
荷载作用下
弹性变形
荷载去除后
3.1材料力学的研究对象
Ⅲ. 满足稳定性要求——对于理想中心压杆是指荷载作用下杆件能 保持原有形态的平衡。 构件在某种外载作用下，保持其原有平衡状 态的能力。例如柱子不能弯等。
偏心受压直杆
3.2材料力学的基本假设
1．连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充 满物质 （数学） 2．均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性 能相同 （力学） 3．各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力 学性能相同（物理） 4. 小变形假设：指构件在外力作用下发生的变
4.1引言
在不同形式的外力作用下，杆件的变形与应力也相 应不同。 轴向载荷：作用线沿杆件轴线的载荷 轴向拉压：以轴向伸长或缩短为主要特征的变形形式 拉压杆：以轴向拉压为主要变形的杆件 轴向拉压的受力特点：外力的合力作用线与杆的轴 线重合。 轴向拉压的变形特点： 轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。 轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗。
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。
材料力学基础知识
一、力学性能的定义下面这些名词的定义是什么？①脆性脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。
它与韧性和塑性相反。
脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。
铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。
与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。
②韧性韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。
金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。
③弹性弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。
钢材在到达弹性极限前是弹性的。
④延展性延展性是指材料在压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。
塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。
钢材既是塑性的也是具有延展性的。
⑤塑性变形塑性变形发生在金属材料承受的应力超过塑性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形。
⑥弹性变形弹性变形是金属材料的一种特性，它允许金属材料承受一个较大的冲击载荷，但不能超出它的弹性极限。
⑦刚性刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。
刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。
E为206700MPa的钢为刚性材料，E为6890MPa的木材不是刚性材料。
⑧强度强度是材料在没有破坏之前所能承受的最大应力。
同时，它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。
没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。
因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。
强度是一个很常用的术语。
⑨韧性韧性是指金属材料承受快速施加或冲击载荷的能力。
⑩屈服点或屈服应力屈服点或屈服应力是金属的应力水平，用MPa度量。
在屈服点以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。
二、应力和应变2.1 应力1、什么是虎克定律？罗伯特·虎克（1635～1703）发现，在物体的弹性极限内，弹性物体的变形与所受外力成正比（见图1）。
材料力学的基本知识与基本原理
材料力学的基本知识与基本原理材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和力学行为的学科。
它是材料科学与工程中的重要基础学科，对于材料的设计、制备和应用具有重要意义。
本文将介绍材料力学的基本知识与基本原理，帮助读者更好地理解材料的力学性质。
一、材料力学的基本概念材料力学是研究材料在外力作用下的力学行为的学科，它主要包括静力学、动力学和弹性力学等内容。
静力学研究材料在力的作用下的平衡状态，动力学研究材料在力的作用下的运动状态，而弹性力学则研究材料在外力作用下的弹性变形。
二、材料力学的基本原理1. 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律，它指出物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动。
在材料力学中，这一定律可以解释材料在没有外力作用下的静力平衡状态。
2. 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力后的运动状态的定律，它表明物体所受合力与物体的加速度成正比。
在材料力学中，牛顿第二定律可以用来描述材料在外力作用下的运动状态，从而研究材料的力学性能。
3. 弹性力学原理弹性力学原理是研究材料在外力作用下的弹性变形的原理。
它基于胡克定律，即应力与应变成正比。
应力是单位面积上的力，应变是单位长度上的变形量。
弹性力学原理可以用来计算材料在外力作用下的应力和应变，从而研究材料的弹性性能。
4. 应力与应变的关系应力与应变的关系是材料力学中的重要内容，它可以通过应力-应变曲线来描述。
应力-应变曲线是材料在外力作用下的应力和应变之间的关系曲线，它可以反映材料的力学性能和变形特性。
在应力-应变曲线中，通常有线弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段等不同的阶段。
5. 杨氏模量和泊松比杨氏模量和泊松比是材料力学中的两个重要参数。
杨氏模量是描述材料在拉伸或压缩时的刚度的参数，它越大表示材料越硬。
泊松比是描述材料在拉伸或压缩时的体积变化与形变的比值，它越小表示材料越不易变形。
三、材料力学的应用材料力学的研究成果广泛应用于材料科学与工程领域。
材料力学 知识要点
第一章绪论一、基本概念：强度：构件抵抗破环的能力1.构件应满足的三个要求：刚度：构件抵抗变形的能力稳定性：构件保持原有平衡的能力连续性假设：固体物质不留空隙的空满固体所占的空间2.变形固体的三个基本假设均匀性假设：固体内各处有相同的力学性能各向同性假设：在任一方向，固体的力学性能都相同注：各向同性材料：金属等各向异性材料：木材，胶合材料，复合材料3，两个限制条件：线弹性：材料变形处于线弹性阶段。
？小变形：变形及变形引起的位移，都远小于物体的最小尺寸4，原始尺寸原理：小变形条件下，常用变形前构件的尺寸代替变形后的构件尺寸来计算，即不考虑变形带来的影响。
（一处例外：压杆稳定）5，圣维南原理：如用与外力系静力等效的合力来代替原力系，则除在原力系作用区域内有明显,差别外，在离外力作用区域略远处，这种代替带来的误差很小，可以不计。
6，材力中的力：表面力集中力分布载荷作用方式：体积力外力按种类分内力：在外力作用下，构件因反抗或阻止变形而产生于物体内部的相互作用力按作用方式分静载荷交变载荷动载荷冲击载荷1，截（取）：用假象面把构件分成两部分7，研究内力的基本方法----截面法2，代（替）：用内力代替截去的部分的作用3，平（衡方程）：列静力平衡方程，求解未知内力8，应力-----内力的集度（任一应力应指明两个要素：哪一点，哪个方向上）（1）平均应力定义：单位面积上的内力 定义式：A Fp m = （ 注意：m p 是一个矢量，有方向）（2） 应力定义：平均应力的极限定义式：dA dFm p = )0dA (→单位：MPa ，矢量性：是矢量，有大小，方向。
正应力： 定义：应力垂直于截面的分量（F ∆垂直于截面的分量N F ∆在截面上的应力） 定义式： )0(→=dA dA dF N σ切应力： 定义：应力平行于截面的分量（F ∆平行于截面的分量S F ∆在截面上的应力） 定义式： ()0d →=dA AdFs τ9，变形与应变变形：在外力作用下，构件尺寸、形状发生变化的现象。
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。
材料力学知识点
材料力学 一、基本概念： 理论力学——研究刚体，研究力与运动的关系。 材料力学——研究变形体，研究力与变形的关系。 1、构件：工程结构或机械的每一组成部分。 （例如：行车结构中的横梁、吊索等） 2、变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。(宏观上看就是物体尺寸和形状的改 变） 弹性变形——随外力解除而消失 塑性变形(残余变形)—外力解除后不能消失 3、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用力。 （内力随外力的增大而增大） 4、应力：截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力， 同截面相切的称为剪应力或切应力。 5、刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力。 6、强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。 7、稳定性：在载荷作用下，构件保持原有平衡状态的能力。 强度、刚度、稳定性是衡量构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的一 门科学。 材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提 供必要的理论基础和计算方法。研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性 能。因此在进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。 二、变形固体的基本假设 1、连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 2、均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性能相同 3、各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力学性能相同 （沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等） 3、各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力学性能相同 （沿不同方向力学性能不同的材料称为各向异性材料。如木材、胶合板、纤维增强材料等） 4、小变形与线弹性范围：认为构件的变形极其微小，比构件本身尺寸要小得多。 三、外力及其分类 外力：来自构件外部的力（载荷、约束反力） 按外力作用的方式分类： 1、 体积力：连续分布于物体内部各点的力。如重力和惯性力 2、 表面力：1）分布力：连续分布于物体表面上的力。如油缸内壁的压力，水坝受到的水 压力等均为分布力 2）集中力：若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于 一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等 按外力与时间的关系分类 1、 静载：载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载。 2、 动载：载荷随时间而变化。如交变载荷和冲击载荷 四、变形与应变 1、变形：物体内任意两点的相对位置发生变化。 取一微正六面体 两种基本变形： 1） 线变形——线段长度的变化 2） 角变形——线段间夹角的变化
(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。
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材料力学必备知识点1、 材料力学的任务：满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
2、 变形固体的基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。
3、 杆件变形的基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
4、 低碳钢：含碳量在0.3%以下的碳素钢。
5、 低碳钢拉伸时的力学性能：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段 极限：比例极限、弹性极限、屈服极限、强化极限6、 名义（条件）屈服极限：将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标7、 延伸率δ是衡量材料的塑性指标塑性材料 随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。
>5%的材料称为塑性材料： <5%的材料称为脆性材料8、 失效：断裂和出现塑性变形统称为失效9、 应变能：弹性固体在外力作用下，因变形而储存的能量10、应力集中：因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象11、扭转变形：在杆件的两端各作用一个力偶，其力偶矩大小相等、转向相反且作用平面垂直于杆件轴线，致使杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。
12、翘曲：变形后杆的横截面已不再保持为平面；自由扭转：等直杆两端受扭转力偶作用且翘曲不受任何限制；约束扭转：横截面上除切应力外还有正应力13、三种形式的梁：简支梁、外伸梁、悬臂梁14、组合变形：由两种或两种以上基本变形组合的变形15、截面核心：对每一个截面，环绕形心都有一个封闭区域，当压力作用于这一封闭区域内时，截面上只有压应力。
16、根据强度条件 可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。
17、低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。
18、积分法求梁的挠曲线方程时，通常用到边界条件和连续性条件；因杆件外形突然变化引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中；轴向受压直杆丧失其直线平衡形态的现象称为失稳19、圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截面上也存在切应力。
材料力学知识点总结
p
F A
F cos cos A
将应力 pα 分解为两个分量：
沿截面法线方向的正应力 p cos cos2
2.符号的规定 （1）α 角
沿截面切线方向的切应力
p
sin
2
sin2
（2）正应力： 拉伸为正 压缩为负
（3）切应力 对研究对象任一点取矩
三、强度条件 杆内的最大工作应力不超过材料的许用应力
A ，断口处的最小横截面积为 A1 .
l1 l 100%
伸长率
l
A A1 100%
断面收缩率
A
≧5%的材料，称作塑性材料
<5%的材料，称作脆性材料
§2-5 拉压杆的变形计算
*补充*
一、 纵向变形
1. 纵向变形 Δl l1 l
Δl 2. 纵向应变 l
姚小宝
二、横向变形
1. 横向变形 b b1 b
§1-3 力、应力、应变和位移的基本概念
一、 外力
体积力
1. 按作用方式分
表面力
集中力
分布力 静载荷 2. 按随时间变化分
交变载荷 动载荷
冲击载荷 二、 内力
1. 定义： 指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间相互作用力（附加内力）。 2. 内力的求法 —— 截面法 步骤：
① 截开： 在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件一分为二. ②代替： 任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截 面上相应的内力（力或力偶）代替. ③平衡： 对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算杆在截开面 上的未知内力（此时截开面上的内力对所留部分而言是外力）.
§1-2 变形固体的基本假设 一、连续性假设： 物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。 二、均匀性假设： 物体内，各处的力学性质完全相同。 三、各向同性假设： 组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 四、小变形假设： 材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸
(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：
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第一章材料力学基本知识§1.1基本概念：理论力学------研究物体（刚体）受力和机械运动一般规律的科学。
材料力学——研究构件（杆件）在外力作用下内力、变形、以及破坏或失效一般规律的科学，为合理设计构件提供有关强度、刚度、稳定性等分析的基本理论和方法。
4. 1构件的承载能力为保证构件正常工作，构件应具有足够的能力负担所承受的载荷。
因此，构件应当满足以下要求：1、强度要求：即构件在外力作用下应具有足够的抵抗破坏的能力。
在规定的载荷作用下构件当然不应破坏，包括断裂和发生较大的塑性变形。
例如，冲床曲轴不可折断；建筑物的梁和板不应发生较大塑性变形。
强度要求就是指构件在规定的使用条件下不发生意外断裂或显著塑性变形。
2、刚度要求：即构件在外力作用下应具有足够的抵抗变形的能力。
在载荷作用下，构件即使有足够的强度，但若变形过大，仍不能正常工作。
例如，机床主轴的变形过大，将影响加工精度；齿轮轴变形过大将造成齿轮和轴承的不均匀磨损，引起噪音。
刚度要求就是指构件在规定的事业条件下不发生较大的变形。
3、稳定性要求：即构件在外力作用下能保持原有直线平衡状态的能力。
承受压力作用的细长杆，如千斤顶的螺杆、内燃机的挺杆等应始终维持原有的直线平衡状态，保证不被压弯。
稳定性要求就是指构件在规定的使用条件下不产生丧失稳定性破坏。
如果构件的横截面尺寸不足或形状不合理，或材料选用不当，不能满足上述要求，将不能保证工程结构或机械的安全工作。
相反，如果不恰当的加大构件横截面尺寸或选用高强材料，这虽满足了上述要求，却使用了更多的材料和增加了成本，造成浪费。
我们可以作出以下结论：材料力学是研究各类构件（主要是杆件）的强度、刚度和稳定性的学科，它提供了有关的基本理论、计算方法和实验技术，使我们能合理地确定构件的材料和形状尺寸，以达到安全与经济的设计要求。
在工程实际问题中，一般来说，构件都应具有足够的承载能力，即足够的强度、刚度和稳定性，但对具体的构件又有所侧重。
例如，储气罐主要保证强度，车床主轴主要要求具有足够的刚度，受压的细长杆应该保持其稳定性。
对某些特殊的构件还可能有相反的要求。
例如为防止超载，当载荷超过某一极限时，安全销应立即破坏。
又如为发挥缓冲作用，车辆的缓冲弹簧应有较大的变形。
研究构件的承载能力时必须了解材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的性能，及材料的力学性能。
材料的力学性能由实验来测定。
经过简化得出的理论是否可信，也要由实验来验证。
此外，对于一些尚无理论结果的问题，需要借助实验方法来解决。
所以，实验分析和理论研究同是材料力学解决问题的方法。
4．2 变形固体的基本假设材料力学所研究的构件，由各种材料所制成，材料的物质结构和性质虽然各不相同，但都为固体。
任何固体在外力作用下都会发生形状和尺寸的改变——即变形。
因此，这些材料统称为变形固体。
变形固体的性质是很复杂的，在对用变形固体做成的构件进行强度、刚度和稳定性计算时，为了使计算简化，经常略去材料的次要性质，并根据其主要性质做出假设，将它们抽象为一种理想模型，作为材料力学理论分析的基础。
下面是材料力学对变形固体常采用的几个基本假设：连续性假设：假设在固体所占有的空间内毫无空隙地充满了物质。
实际上，组成固体的粒子之间存在空隙，但这种空隙极其微小，可以忽略不计。
于是可认为固体在其整个体积内是连续的。
基于连续性假设，固体内的一些力学量（例如点的位移）既可用连续函数表示，并可采用无穷小的高等数学分析方法研究。
连续性不仅存在于变形前，同样适用于变形发生之后。
既构件变形后不出现新的空隙，也不出现重叠。
均匀性假设：材料在外力作用下在强度和刚度方面所表现出的性能称为材料的力学性能。
所谓的均匀性假设指材料的力学性能在各处都是相同的，与其在固体内的位置无关。
即从固体内任意取出一部分，无论从何处取也无论取多少其性能总是一样的。
由此假设可以认为，变形固体均由同一均质材料组成，因而体内各处的力争性质都是相同的，并认为在其整个体积内毫无空隙地充满了物质。
事实上，从固体的微观结构看，各种材料都是由无数颗粒（如金属中的晶粒）组成的，颗粒之间是有一定空隙的，而且各颗粒的性质也不完全一致。
但由于材料力学是从宏观的角度去研究构件的强度、刚度和稳定性问题，这些空隙远远小于构件的尺寸，而且各颗粒是错综复杂地排列于整个体积内，因此，由统计平均值观点看，各颗粒性质的差异和空隙均可忽略不计，而认为变形固体是均匀连续的。
各向同性假设：即认为材料沿各个方向的力学性质是相同的。
具有这种属性的材料称为各向同性材料。
例如钢、铜、铸铁、玻璃等，而木材、竹和轧制过的钢材等，则为各向异性材料。
但是，有些各向异性材料也可近似地看作是各向同性的。
构件在外力作用下将发生变形，当外力不超过一定限度时，绝大多数构件在外力去掉后均能恢复原状。
当外力超过某一限度时，则在外力去掉后只能部分地复原而残留一部分不能消失的变形。
外力去掉后能消失的变形称为弹性变形，不能消失而残留下来的变形称为塑性变形。
应该指出，工程实际中多数构件在正常工作条件下只产生弹性变形，而且这些变形与构件原有尺寸相比通常是很小的，所以，在材料力学中，大部分问题只限于对弹性变形的研究，并且在研究构件的平衡与运动时，变形的影响可以忽略不计。
综上所述，材料力学是将物体看作均匀、连续、各向同性的变形固体，并且只限于研究微小的弹性变形的情况。
4．3内力、截面法和应力概念一、内力的概念材料力学的研究对象是构件，对于所取的研究对象来说，周围的其他物体作用于其上的力均为外力，这些外力包括荷载、约束力、重力等。
按照外力作用方式的不同，外力又可分为分布力和集中力。
构件即使不受外力作用，它的各质点之间本来就有相互作用的内力，以保持其一定的形状。
材料力学所讨论的内力，是指因外力作用使构件发生变形时，构件的各质点间的相对位置改变而引起的“附加内力”，即分子结合力的改变量。
这种内力随外力的改变而改变。
但是，它的变化是有一定限度的，不能随外力的增加而无限地增加。
当内力加大到一定限度时，构件就会破坏，因而内力与构件的强度、刚度是密切相关的。
由此可知，内力是材料力学研究的重要内容。
二、截面法截面法是材料力学中求内力的基本方法，是已知构件外力确定内力的普遍方已知杆件在外力作用下处于平衡，求m—m截面上的内力，即求m —m截面左、右两部分的相互作用力。
首先假想地用一截面m-m截面处把杆件裁成两部分，然后取任一部分为研究对象，另一部分对它的作用力，即为m-m截面上的内力N。
因为整个杆件是平衡的，所以每一部分也都平衡，那么，m-m截面上的内力必和相应部分上的外力平衡。
由平衡条件就可以确定内力。
例如在左段杆上由平衡方程:兀二〔】N - F= 0 可得N=F按照材料连续性假设，m-m截面上各处都有内力作用，所以截面上应是一个分布内力系，用截面法确定的内力是该分布内力系的合成结果。
这种将杆件用截面假想地切开以显示内力，并由平衡条件建立内力和外力的关系确定内力的方法，称为截面法。
综上所述，截面法可归纳为以下三个步骤：1、假想截开在需求内力的截面处，假想用一截面把构件截成两部分。
2、任意留取任取一部分为究研对象，将弃去部分对留下部分的作用以截面上的内力N来代替。
3、平衡求力对留下部分建立平衡方程，求解内力。
三、应力的概念用截面法确定的内力，是截面上分布内力系的合成结果，它没有表明该分布力系的分布规律，所以，为了研究相伴的强度，仅仅知道内力是不够的。
例如，有同样材料而截面面积大小不等的两根杆件，若它们所受的外力相同，那么横截面上的内力也是相同的。
但是，从经验知道，当外力增大时，面积小的杆件一定先破坏。
这是因为截面面积小，其上内力分布的密集程度大的缘故。
内力在截面上的分布集度称为应力。
以分布在单位面积上的内力来衡量。
如图所示，在杆件横截面m-m上围绕一点K取微小面积：，并设：上分布内力的合力为…的大小和方向与所取K点的位置和面积「有关。
兀代^TA4上应力分布的平均集中程度.为了更清确地蔓述应力的診布'痔况，应便A4TD, 由砒］聽平均動R 的比值称为微小面积 上的平均应力，用 表示，即：/> = litn -石Q AA仁称为截面m — m 上一点K 处的应力。
应力•'-的方向与内力N 的极限方向相同，通常，它既不与截面垂直也不与截面相切。
将应力 •-分解为垂直于截面 的分量c 和相切于截面的分量T 其中c 称为正应力，工称为切应力。
在国际单，简称帕（Pa ）。
工程上常用兆帕（MPa ）,有时也 杆件变形的基本形式在机器或结构物中，构件的形状是多种多样的。
如果构件的纵向（长度方向） 尺寸较横向（垂直于长度方向）尺寸大得多，这样的构件称为杆件。
杆是工程中 最基本的构件。
如机器中的传动轴、螺杆、房屋中的梁和柱等均属于杆件。
某些 构件，如齿轮的轮齿、曲轴的轴颈等，并不是典型的杆件，但在近似计算或定性 分析中也简化为杆。
垂直于杆长的截面称为横截面，各横截面形心的连线称为轴线。
轴线为直线， 且各横截面相等的杆件称为等截面直杆，简称为等直杆。
材料力学主要研究等直 杆。
外力在杆件上的作用方式是多种多样的， 当作用方式不同时，杆件产生的变 形形式也不同。
归纳起来，杆件变形的基本形式有如下四种：拉伸或压缩：图示简易吊车。
在载荷 P 作用下，AC 杆受到拉伸，而BC 杆受到 压缩。
这类变形形式是由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力 引起的，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。
起吊重物的钢索、桁架的杆件、液 压油缸的活塞杆等的变形，都属于拉伸或压缩变形。
位制中,，应力单位是帕斯卡 丿用吉帕（G(1)剪切：图示铆钉联接a),在P力作用下，铆钉受到剪切。
这类变形形式是由大小相等、方向相反、相互平行的力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动b)。
机械中常用的联接件，如键、销钉、螺栓等都产生剪切变形。
(2)扭转：图示转轴AB，在工作时发生扭转变形。
这类变形形式是由大小相等、方向相反、作用面垂直于杆件轴线的两个力偶引起的，表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。
汽车的传动轴、电机的主轴等，都是受扭杆件。
(3)弯曲：图示梁的变形即为弯曲变形。
这类变形形式是由垂直于杆件轴线的横向力，或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶引起的。
变形表现为杆件轴线由直线变为曲线。
在工程中，受弯杆件是最常遇到的情况之一。
桥式起重机的大梁、各种心轴以及车刀等的变形都属于弯曲变形。
还有一些杆件的变形比较复杂，可能同时发生几种基本变形。
例如钻床立柱同时发生拉伸和弯曲两种基本变形；车床主轴工作时发生弯曲、扭转和压缩三种基本变形。
几种基本变形的组合称为组合变形。
我们将依次讨论四种基本变形的强度及刚度计算，然后再讨论组合变形。