材料力学考试基本要求一基本概念理解变形固体的基本假设

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工程力学——材料力学的基本概念

工程力学——材料力学的基本概念

(3) 平衡:列左段的平衡方程
FP=0 FN+5 FP=0

FN=-5 FPቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
求 1-1 截面的内力,也
可通过取右段为研究对象(如
图 6.1(c)所示),求解,由平 衡方程 2FP-7FP-FN = 0 得 FN = 2FP-7FP =-5FP
(c)
图6.1
6.2.3 应力
我们把内力在截面上的分部集度称为应力,即单 位面积上产生的内力。它的方向由内力的方向决定。如 果应力方向与截面垂直,称为正应力,其符号为σ;如果 应力方向与截面方向相切,称切应力,其符号为τ。如图 6.2所示。
第6章 材料力学的基本概念
第6章 材料力学的基本概念
6.1 变形固体的基本假设 6.2 内力、截面法、应力 6.3 杆件变形的基本形式
6.1 变形固体的基本假设
1. 均匀连续性假设 认为整个物体充满了物质,没有任何空隙存在,同时 还认为物体在任何部分的性质是完全相同的。 2. 各向同性假设 认为材料在不同的方向具有相同的力学性质。 3. 小变形假设 指构件在外力作用下发生的变形与原尺寸相比非常微 小,在计算时可忽略不计。 在材料力学中,杆件变形分为弹性变形和塑性变形。 弹性变形:外力卸除后,能够消失的变形。 塑性变形:外力卸除后,残留下来不能消失的变形。
6.2.2 截面法
截面法是材料力学求内力的方法,其步骤为: (1) 截开:沿物体所要求的内力截面假想的截分为 两部分,任取一部分为研究对象; (2) 代替:用作用于该截面上的内力代替另一部分 对被研究部分的作用; (3) 平衡:对所研究部分建立平衡方程,从而确定 截面上内力的大小和方向。
现以拉杆为例,如图6.1(a)所示,求1-1截面上的 内力。

2013-2014学年第2学期《材料力学》复习要点_参考简答题答案

2013-2014学年第2学期《材料力学》复习要点_参考简答题答案

2013-2014学年第2学期《材料力学》复习要点_参考简答题答案2013-2014学年第2学期《材料力学》复习要点——参考简答题答案1、什么是变形固体?材料力学中关于变形固体的基本假设是什么?【解答】:在外力作用下,一切固体都将发生变形,故称为变形固体。

材料力学中对变形固体所作的基本假设:连续性假设:认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质。

均匀性假设:认为物体内的任何部分,其力学性能相同。

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。

小变形假设:认为固体在外力作用下发生的变形比原始尺寸小得很多,因此在列平衡方程求约束力或者求截面内力时,一般按构件原始尺寸计算。

2、什么是截面法?简要说明截面法的四个基本步骤。

【解答】:用一个假想截面,将受力构件分开为两个部分,取其中一部分为研究对象,将被截截面上的内力以外力的形式显示出来,根据保留部分的平衡条件,确定该截面内力大小、内力性质(轴力、剪力、扭转还是弯矩,符号的正负)的一种方法。

截面法贯穿于材料力学的始终,一定要反复练习,熟练掌握。

截面法的四个基本步骤:(1)截:在需要确定内力处用一个假想截面将杆件截为两段。

(2)取:取其中任何一段为研究对象(舍弃另一段)。

(3)代:用被截截面的内力代替舍弃部分对保留部分所产生的作用。

(4)平:根据保留部分的平衡条件,确定被截截面的内力数值大小和内力性质。

3、什么是材料的力学性能?低碳钢拉伸试验要经历哪四个阶段?该试验主要测定低碳钢的哪些力学性能指标?【解答】:材料的力学性能是指:在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的各种力学指标。

如强度高低、刚度大小、塑性或脆性性能等。

低碳钢拉伸试验要经历的四个阶段是:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。

低碳钢拉伸试验主要测定低碳钢的力学性能指标有:屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率等。

4、什么是极限应力?什么是许用应力?轴向拉伸和压缩的强度条件是什么(内容、表达式)?利用这个强度条件可以解决哪三类强度问题?【解答】:材料失效时所达到的应力,称为极限应力。

变形固体的基本假设

变形固体的基本假设
这里要说明的是:有些假设过程是已知的,如连 续性假设;而有些假设是限于当时技术手段的“猜 测”,如扭转变形中认为横截面始终保持刚性平面 的假设,后来发现事实上是翘曲的,但这并没有影 响推导出正确的结论,从而就沿用下来了。
1
30°2 2m3 2m1 3a
2 2m F 2m
F1
2
F sin 30
F
F
3
F2
cot 30 2
2
F
F1
2
F sin
a
F2
F 2
cot
a
构件变形极小,a 变化不大
在材料力学中还有针对某一问题的假设:如扭转变 形中的平面假设、弯曲变形中的平面假设、冲击载荷 中冲击物的势能全部转化为应变能的假设。其目的都 是:即简化了计算力学模型,又要符合工程实际,满 足工程计算要求的结果。
实践证明,对于大多数常用的结构材料,如钢 铁、有色金属和混凝土等,上述连续、均匀和各 向同性假设是符合实际的、合理的。
另外,还有一个与结构几何尺寸有关的假设
4.小变形假设
固体在外力作用下将产生变形。假设实际构件的 变形以及由变形引起的位移与构件的原始尺寸相比 甚为微小。这样,在研究构件的平衡和运动时,仍 可按构件的原始尺寸进行计算,从而使计算大大简 化。
1.连续性假设
材料微观
材料宏观
2.均匀性假设
在材料力学中,假设在固体内到处都有相同的力 学性能。就金属而言,组成金属的各晶粒的力学性 能并不完全相同。但因构件中包含为数极多的晶粒, 而且杂乱无序地排列,固体各部分(宏观)的力学 性能,实际上是微观性能的统计平均值,所以可以 认为各部分的力学性能是均匀的。按此假设,从构 件内部任何部位所切取的微小体积,都具有与构件 相同的性能。

材料力学的基本概念

材料力学的基本概念

第三章材料力学的基本概念3.1 变形固体及其基本假设3.1.1 变形固体土木工程中,结构或构件及其所用的材料,虽然其物质结构和性质是多种多样的,但都具有一个共同的特点,即它们都是固体,如钢、铸铁、木材、混凝土等,在静力学中,曾把固体(物体)看成是刚体,即考虑固体在外力作用下其大小和形状都不发生变化。

但实际上,自然界中刚体是不存在的,这些物体在外力的作用下或多或少的都会产生变形。

在外力作用下,产生变形的固体材料称为变形固体。

静力学中,力作用下物体的平衡是主要的研究问题。

物体的微小变形对研究平衡影响很小,因此,可以认为外力作用下,物体的大小和形状都不会发生变化,此时把物体视为刚体进行分析可以简化计算。

而在材料力学中,主要研究的却是构件在外力作用下的强度、刚度和稳定性问题。

对于这类问题,微小的变形往往也是主要的影响因素之一,如果忽略,将会导致严重的后果。

因此,在材料力学中,组成构件的各种固体都应该视为变形体来对待。

变形固体在外力作用下产生的变形有两类:一类是弹性变形,这种变形会随着外力的消失而消失;另一类是塑性变形(或称为残余变形),这种变形是外力消失时不能消失以变形。

一般的变形固体变形时,既有弹性又有塑性。

但工程中常用的材料,如果作用的外力不超过一定范围时,此时塑性变形很小,就可以把物体看作只有弹性变形而没有塑性变形,只有弹性变形的物体称为理想弹性体,引起弹性变形的外力范围称为弹性范围。

材料力学主要是研究物体在弹性范围内的变形及受力。

3.1.2变形固体的基本假设对于用变形固体材料做成的构件进行强度、刚度和稳定性计算时,由于其组成和性质十分复杂,为了便于研究,使问题得到简化,经常略去一些次要性质,将它们抽象为一种理想模型,然后再进行理论分析。

根据其主要性质,对变形固体作如下基本假设:1.均匀连续性假设即认为变形固体在其整个体积内都毫无空隙地充满物质,并且各部分的材料性质完全相同。

实际上变形固体是由许许多多的微粒或晶体组成的,而粒子或晶体之间存在着空隙,材料在一定程度上沿各方向的力学性能都会有所不同,由于这些空隙与构件尺寸相比是极其微小的,因此这些空隙的存在以及由此而引起性质上的差异,在研究构件受力和变形时都可以略去不计。

材料力学复习资料

材料力学复习资料

一基本概念1.工程构件正常工作必须满足强度、刚度和稳定性的要求。

杆件的强度代表了杆件抵抗破坏的能力;杆件的刚度代表了杆件抵抗变形的能力;杆件的稳定性代表了杆件维持原有平衡形态的能力。

2.变形固体的基本假设是连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。

连续性假设认为固体所占据的空间被物质连续地充满而毫无空隙;均匀性假设认为材料的力学性能是均匀的;各向同性假设认为材料沿各个方向具有相同的力学性质。

3.截面法的三个步骤是截取、代替和平衡。

4.杆件变形的基本形式有:拉压,扭转,剪切,弯曲。

5.截面上一点处分布内力的集度,称为该截面该点处的应力。

6.截面上的正应力方向垂直于截面,切应力的方向平行于截面。

7.在卸除荷载后能完全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。

8.低碳钢受拉伸时,变形的四个阶段为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。

9.由杆件截面骤然变化而引起的局部应力骤增的现象称为应力集中。

10.衡量材料塑性的两个指标是伸长率和断面收缩率。

11.受扭杆件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线垂直。

12.低碳钢圆截面试件受扭转时,沿横截面破坏;铸铁圆截面试件受扭转时,沿45度角截面破坏。

13.梁的支座按其对梁在荷载作用平面的约束情况,可以简化为三种基本形式,即固定端、固定铰支座、可(活)动铰支座。

14.工程上常用的三种基本形式的静定梁是:简支梁、悬臂梁、外伸梁。

15.平面弯曲梁的横截面上有两个内力分量,分别为剪力和弯矩。

16.拉(压)刚度、扭转刚度和弯曲刚度的表达式分别是EA、GI p和EI z。

17.当梁上有横向力作用时,梁横截面上既有剪力又有弯矩,该梁的弯曲称为横力弯曲。

梁横截面上没有剪力(剪力为0),弯矩为常数,该梁的弯曲称为纯弯曲。

18.在弯矩图发生拐折处,梁上必有集中力的作用。

19.在集中力偶作用处,剪力图将不变。

20.梁的最大正应力发生在最大弯矩所在截面上离中性轴最远的点处。

《材料力学》考试大纲

《材料力学》考试大纲

《材料力学》考试大纲一、考试的总体要求材料力学是变形固体力学入门的专业基础课。

要求考生对构件的强度、刚度、稳定性等问题有明确的认识,全面系统地掌握材料力学的基本概念、基本定律及必要的基础理论知识,同时具备一定的计算能力及较强的分析问题及解决问题的能力。

二、考试的内容1 绪论及基本概念1)可变形固体的性质极其基本假设2)杆件变形的基本形式2 轴向拉伸和压缩1)轴向拉伸和压缩的概念2)内力,截面法,轴力及轴力图3)应力,拉(压)杆内的应力4)拉(压)杆的变形,胡克定律5)拉(压)杆内的应变能6)材料在拉伸和压缩时的力学性能7)强度条件,安全系数,许用应力8)应力集中的概念3 扭转1)薄壁圆筒的扭转2)传动轴的外力偶矩,扭矩及扭矩图3)等直圆杆在扭转时的应力,强度条件4)等直圆杆扭转时的变形,刚度条件5)等直圆杆在扭转时的应变能4 弯曲内力1)对称弯曲的概念2)梁的剪力和弯矩,剪力图和弯矩图3)平面刚架和曲杆的内力图4)梁横截面上的正应力,梁的正应力强度条件5)梁横截面上的切应力,梁的切应力强度条件6)梁的合理设计5 梁弯曲时的位移1)梁的挠度及转角2)梁的挠曲线近似微分方程及其积分3)按叠加原理计算梁的挠度和转角4)梁挠曲线的初参数方程5)梁的刚度校核,提高梁的刚度的措施6)梁内的弯曲应变能6 简单的超静定问题1)超静定问题及其解法2)拉压超静定问题3)扭转超静定问题4)简单超静定梁7 应力状态和强度理论1)平面应力状态的应力分析,应力圆2)空间应力状态的概念3)应力与应变间的关系4)空间应力状态下的应变能密度5)强度理论及其相当应力6)莫尔强度理论及其相当应力7)各种强度理论的应用8 组合变形及连接部分的计算1)两相互垂直平面内的弯曲2)拉伸(压缩)与弯曲3)扭转与弯曲4)连接件的实用计算5)铆钉连接的计算9 压杆稳定1)压杆稳定性的概念2)细长中心受压直杆临界力的欧拉公式3)不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式,压杆的长度系数4)欧拉公式的应用范围,临界力总图,压杆稳定计算,截面设计三、考试题型及比例填空题: 20%左右问答题: 30%左右分析、计算题: 50%左右四、考试形式及时间考试形式为闭卷笔试,试卷总分值为150分,考试时间为三小时。

福大机械考研复试材料力学背诵版

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《材料力学》简答题第一章绪论1、构件正常工作应满足:①强度要求:在规定载荷作用下的构件不应破坏,构件应有足够的抵抗破坏的能力;②刚度要求:在载荷作用下,构件即使有足够的强度,但若变形过大,仍然不能正常工作,因此要求构件应有足够的抵抗变形的能力。

③稳定性要求:受压力作用的细长杆应该始终维持原有的平衡状态,保证不被压弯。

2、什么是变形固体?材料力学中关于变形固体的基本假设是什么?在外力作用下,一切固体都将发生变形,故称为变形固体。

材料力学中对变形固体所作的基本假设: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:认为固体内到处有相同的力学性能。

③各向同性假设:认为无论沿哪个方向,固体力学性能都是相同的。

3、静载荷:若载荷缓慢地由零增加到某一定值,以后即保持不变,或变动很不显著,即为静载荷动载荷:若载荷随时间而变化,则为动载荷。

交变载荷:随时间作周期性变化的动载荷称为交变载荷。

4、内力:物体因受外力作用而变形,其内部各部分之间因相对位置改变而引起的相互作用就是内力。

应力:由外力引起的内力的集度,分为正应力和切应力正应力σ:总应力p沿截面法向的分量。

切应力(剪应力)τ:总应力p沿截面切向的分量。

应变:应变是度量一点处变形程度的基本量,分为线应变和角应变。

正应变(线应变)ε:某点沿某方向单位长度的改变量;切应变(角应变)γ:某点在某平面内直角的改变量(减小为正)5、什么是截面法?简要说明截面法的三个基本步骤。

用一个假想截面,将受力构件分开为两个部分,取其中一部分为研究对象,(将被截截面上的内力以外力的形式显示出来,根据保留部分的平衡条件,)确定该截面内力大小、性质(轴力、剪力、扭转还是弯矩,符号的正负)的一种方法。

截面法的三个基本步骤(截代平):要求某一截面上的内力时,第一步先沿该截面假象地把构建分为两部分,然后任意取其中一部分作为研究对象,另外一部分舍弃;第二步用作用于截面上的内力代替舍弃部分对取出部分的作用;第三步建立取出部分的平衡方程,从而确定内力。

材料力学对变形固体作了哪些基本假设

材料力学对变形固体作了哪些基本假设

1-1资料力教对付变形固体做了哪些基础假设?假设的依据是什么?对付资料力教钻研问题起到了什么效率?之阳早格格创做1-21)连绝性假设,(2)匀称性假设,(3)各背共性假设,(4)小变形假设.假设依据及效率:(1)清闲的大小取物体的尺寸相比极为微弱,不妨忽略没有计,于是便认为固体正在所有体积内是连绝的.那样便不妨把某些力教量用坐目标连绝函数去表示.(2)那些组成物量的大小战物体尺寸相比很小,而且是随机排列的.那样物体的任一部分力教本能便可代表所有的力教本能.(3)金属资料包罗数量极多的晶粒,且又随机排列.(4)正在工程中普遍物体只爆收弹性变形,相对付于物体的本初尺寸去道,那些弹性变形是微弱的.正在小变形情况下,钻研物体的静力仄稳等问题时,均可略去那种小变形,而按本初尺寸估计,进而使估计大为简化.1-31-3 杆件有哪几种基础变形?每种基础变形的特性是什么?便工程本量战凡是死计每种基础变形各举一、二个真例.1-4(1)轴背推伸或者压缩(2)剪切(3)扭转(4)蜿蜒. 特性及真例:(1)主假如轴线目标的伸少或者收缩.如:托架的推杆战压杆,内焚机的连杆(2)主假如二部分沿中力效率目标爆收相对付错动.如:螺栓,键,销钉等.(3)主假如任性二个横截里爆收绕轴线的相对付转化.如:钻探机的钻杆,呆板中的传动轴.(4)主假如轴线由直变直.如:桥式起沉机大梁,火车轮轴等.1-4 强度:构件抵挡做废(损害)的本领. 刚刚度:构件抵挡变形的本领. 宁静性:构件受载后脆持本有仄稳形态的本领.1-5资料力教的任务是什么?它能办理工程上哪些圆里的问题?1-6资料力教的任务是:钻研杆件正在中力效率下的变形,受力取损害的顺序,为合理安排构件提供有闭强度,刚刚度,宁静性分解的基础表里取要领.采用佳资料预防浪费.不妨办理强度校核,截里采用,决定可载荷等问题。

材料力学 知识要点

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。

材料力学考试知识点

材料力学考试知识点

《材料力学》考试知识点1).绪论变形固体的基本假设,内力的概念,截面法,应力概念,正应力和切应力,线应变和切应变,杆件变形的基本形式。

2).轴向拉伸与压缩和材料的力学性能轴力及轴力图,横截面与斜截面上的应力,圣维南原理,应力集中,强度条件,许用应力,失效应力,拉压杆的变形,胡克定律,纵向变形,横向变形,拉压刚度,弹性模量,泊松比,桁架的节点位移,简单拉压超静定问题,垂线代替圆弧法,装配应力,温度应力,拉压杆的应变能,应变比能。

低碳钢拉伸时的力学性能(4个阶段,4个极限应力,2个弹性指标,2个强度指标,2个塑性指标),铸铁拉伸时的力学性能,低碳钢与铸铁压缩时的力学性能,塑性材料与脆性材料的性质。

剪切与挤压的实用计算。

3).扭转圆轴扭转剪应力,薄壁圆筒扭转剪应力,纯剪切,剪切虎克定律,剪切弹性模量,剪应力互等定理,剪切应变能,剪切应变比能,极惯性矩,抗扭截面模量,强度条件,圆轴扭转变形,扭转角,单位长度扭转角,抗扭刚度,扭转刚度条件,简单扭转超静定问题。

4). 截面几何性质静矩,形心,形心轴,极惯性矩,轴惯性矩,惯性积,惯性半径,平行移轴公式,转轴公式,主惯性矩,主惯性轴,形心主惯性轴,形心主惯性矩,组合截面的惯性矩和惯性积计算。

5).弯曲内力平面弯曲,静定梁,剪力,弯矩,剪力方程,弯矩方程,剪力、弯矩图,载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系,平面刚架的内力方程和内力图。

6).弯曲应力纯弯曲,横力弯曲,平面假设,中性层,中性轴,纯弯曲梁横截面上的正应力,横力弯曲梁横截面上的正应力,弯曲切应力,弯曲强度条件。

7).弯曲变形挠曲线,挠度,挠曲线方程,转角,转角方程,挠曲线的曲率公式,弹性挠曲线近似微分方程,计算梁变形的积分法,边界条件,计算梁变形的叠加法,简单超静定梁,变形比较法,梁的刚度条件。

8).应力状态分析和强度理论一点应力状态,单元体,主应力,主方向,主平面,主单元体,应力状态的类型,平面应力状态下应力、应变分析,应力莫尔圆,平面应力分析的解析法和图解法,三向应力状态下的最大正应力和最大切应力,广义虎克定律,E、G、 关系,体积应变,复杂应力状态下的应变比能,体积改变比能,形状改变比能,强度理论的概念,经典强度理论,相当应力。

工程力学-基本变形分析基础知识

工程力学-基本变形分析基础知识

1. 内力
构件在外力作用下,由于变形引起内部的附加 相互作用力的改变量,称为附加内力,简称内力。
根据材料的基本假设,内力在截面上连续分布,组成 一个分布内力系,通常内力是指该分布力系的合力或合力 偶。
构件的内力随外力增加而增大,当增大到某一限度时, 构件将发生破坏,因此内力与构件的强度密切相关。
2. 截面法
洛 阳 职 业 技 术 学 院
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第四单元 构件基本变形分析 模块一 基本变形分析基础知识
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一、变形分析的基本概念
1. 变形固体的基本假设
在外力作用下,一切固体都将发生变形,故称为 变形固体。 在材料力学中,对变形固体作如下假设: 1)、连续性假设: 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质
M
列平衡方程:
FN
受力如图:
Y 0 F M (F ) 0
o
N
P
Pa M 0
M Pa
为了表示内力在一点处的强度,引入内力集度,即应力的 概念。 应力是矢量,通常分解为
F A
C
F4


— 正应力
— 切应力
p

C
F3
F4
应力的国际单位为 Pa(帕斯卡) 1Pa= 1N/m2 1MPa=106N/m2 1kPa=103N/m2 1GPa=109N/m2
3)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。
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二、内力与应力
外力:来自构件外部的力(载荷、约束反力)

材料力学对变形固体作了哪些基本假设

材料力学对变形固体作了哪些基本假设

1-1材料力学对变形固体作了哪些基本假设?假设的根据是什么?对材料力学研讨成绩起到了什么作用?之相礼和热创作1-21)连续性假设,(2)均匀性假设,(3)各向异性假设,(4)小变形假设.假设根据及作用:(1)空隙的大小与物体的尺寸相比极为巨大,可以忽略不计,于是就以为固体在整个体积内是连续的.这样就可以把某些力学量用坐标的连续函数来暗示.(2)这些组成物质的大小和物体尺寸相比很小,而且是随机陈列的.这样物体的任一部分力学功能就可代表整个的力学功能.(3)金属材料包含数量极多的晶粒,且又随机陈列.(4)在工程中多数物体只发生弹性变形,绝对于物体的原始尺寸来说,这些弹性变形是巨大的.在小变形状况下,研讨物体的静力均衡等成绩时,均可略往这种小变形,而按原始尺寸计算,从而使计算大为简化.1-31-3 杆件有哪几种基本变形?每种基本变形的特征是什么?就工程实践和一样平常生存每种基本变形各举一、两个实例.1-4(1)轴向拉伸或紧缩(2)剪切(3)改变(4)弯曲. 特征及实例:(1)次要是轴线方向的伸长或延长.如:托架的拉杆和压杆,内燃机的连杆(2)次要是两部分沿外力作用方向发生绝对错动.如:螺栓,键,销钉等.(3)次要是恣意两个横截面发生绕轴线的绝对转动.如:钻探机的钻杆,机器中的传动轴.(4)次要是轴线由直变弯.如:桥式起重机大梁,火车轮轴等.1-4 强度:构件抵抗生效(毁坏)的才能. 刚度:构件抵抗变形的才能. 波动性:构件受载后坚持原有均衡形状的才能.1-5材料力学的义务是什么?它能处理工程上哪些方面的成绩?1-6材料力学的义务是:研讨杆件在外力作用下的变形,受力与毁坏的规律,为合理计划构件提供有关强度,刚度,波动性分析的基本理论与方法.选择好材料防止浪费.可以处理强度校核,截面选择,确定可载荷等成绩。

华中科技大学工程力学841专业课

华中科技大学工程力学841专业课

华中科技大学硕士入学《工程力学》考试大纲(科目代码:841 )《工程力学》考研内容共分两部分组成:第一部分为所有考生必答题(共50分),其中《材料力学》《结构力学》各占25%;第二部分为选做题,其中,《材料力学》(100分)为岩土、道路与铁道工程专业考生必答题,《结构力学》(100分)为结构、防灾、桥梁专业考生必答题。

适用对象为:报考土木工程(一级学科)各专业(二级学科)的硕士研究生、道路与铁道工程专业硕士研究生。

一、《材料力学》的考试内容及基本要求(1)基本概念:变形固体的基本假设,截面法和内力、变形、应力、应变。

(2)截面几何特征:惯性矩,极惯性矩,面积矩、形心位置,平行移轴公式。

(3)拉压问题:轴力与轴力图,轴向拉压杆的应力和变形,虎克定律,应力集中的概念,材料拉伸及压缩时的力学性能,应力-应变曲线,轴向拉压杆的强度计算,许用应力及许用荷载的确定,拉压超静定问题,拉压杆的连接计算。

(4)扭转和剪切问题:扭矩及扭矩图,切应力互等定理,剪切胡克定律,薄壁圆筒的扭转,圆杆扭转的应力与变形、扭转强度及刚度计算。

(5)平面弯曲问题(梁):剪力、弯矩方程,剪力、弯矩图,利用微分关系画梁的剪力、弯矩图,梁的正应力、剪应力及其强度计算,挠曲线及其近似微分方程,积分法、叠加法求梁的位移,梁的刚度校核,简单超静定梁。

(6)应力状态:应力状态的概念,主应力概念,平面应力状态下的应力分析,三向应力状态的简介。

二、《结构力学》的考试内容及基本要求1)几何构造分析会对各种体系进行几何构造分析。

2)静定结构的受力分析掌握多跨静定梁、刚架、桁架、组合结构、三铰拱的内力计算方法,会画内力图,重点是弯矩图。

3)虚功原理与结构位移计算掌握各种静定和超静定结构在荷载、支座位移、温度改变下的位移计算,重点是图乘法计算位移。

4)静定结构的影响线会用静力法和机动法制作多跨静定梁(在直接荷载和间接荷载作用下)、桁架、结合结构的影响线。

会用影响线确定移动荷载的最不利位置及最大内力。

材料力学中变形固体的基本假设

材料力学中变形固体的基本假设

材料力学中变形固体的基本假设材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。

在材料力学中,变形固体是指那些在受到外力作用时会发生形状改变的物质。

为了简化分析和计算,材料力学做出了一些基本假设,这些假设对于理解和描述变形固体的行为起着重要的作用。

一、连续介质假设连续介质假设是材料力学中最基本也是最重要的假设之一。

它认为物质可以被看作是连续分布的,即物质在微观尺度上没有明显的空隙或间隔。

这个假设允许我们将物质看作是一个连续体,并使用连续介质力学来描述其行为。

二、线弹性假设线弹性假设是指在小应变范围内,材料具有线性弹性行为。

这意味着应力与应变之间存在线性关系,并且可以使用胡克定律来描述这种关系。

胡克定律表达了应力与应变之间的比例关系,即应力等于弹性模量乘以应变。

三、各向同性假设各向同性假设是指材料在各个方向上具有相同的力学性质。

这意味着材料的物理性质不随方向而变化,例如弹性模量、泊松比等都在各个方向上保持不变。

这个假设使得我们可以简化分析和计算过程,并且适用于许多实际工程问题。

四、无体积变形假设无体积变形假设是指在变形过程中,材料的体积保持不变。

这意味着材料的密度在受力作用下不会发生改变。

虽然在某些情况下,材料确实会发生体积变化,但在大多数情况下,这个假设是合理的,并且可以简化问题的处理。

五、平面应力假设平面应力假设是指在某些情况下,材料受到的应力只存在于一个平面内。

这个假设适用于那些在一个方向上具有较大尺寸而在其他方向上较小的结构。

通过将三维问题简化为二维问题,我们可以更容易地进行分析和计算。

六、小位移假设小位移假设是指物体在受到外力作用时只发生微小的位移。

这个假设适用于那些在受力作用下变形较小的物体,例如弹簧或薄板。

通过假设位移较小,我们可以忽略高阶项并简化问题的处理。

材料力学中变形固体的基本假设包括连续介质假设、线弹性假设、各向同性假设、无体积变形假设、平面应力假设和小位移假设。

这些基本假设为我们理解和描述变形固体的行为提供了重要的理论基础,并且在工程实践中具有广泛的应用。

材料力学中对变形固体的基本假设

材料力学中对变形固体的基本假设

材料力学中对变形固体的基本假设
材料力学是研究材料变形行为的学科,它的研究对象是材料力学中的固体。

固体材料在受力作用下会发生变形,变形过程中所产生的应力和应变是材料力学研究的基础。

连续性假设是指将固体材料看作是由密闭的无限小微元组成的连续介质。

即假设了材料是连续分布的,微观尺度上不存在孔隙、空洞等缺陷。

这个假设的合理性在很多实际应用中已经得到了验证,但是对于一些纳米尺度的材料仍然存在争议。

线弹性假设是指在小应变范围内,应力和应变之间的关系是线性的,并且应力和应变之间不存在宏观滞后现象。

这个假设的主要限制是它只适用于小应变状态,当应变过大时,材料的线性弹性行为将不再成立。

平面应力假设是指在其中一方向上的应力占主导地位,其他两个方向上的应力相对较小,并且变形沿着平面的垂直方向不发生变化。

这个假设适用于薄板的变形分析,在一些特定情况下可以简化计算过程,但不适用于三维空间中的变形问题。

除了以上的基本假设外,材料力学的理论和模型可能还会有其他的假设,例如理想塑性假设、成分比例假设等。

这些假设的合理性和适用性需要根据具体的材料特性和实际问题来进行分析。

总之,材料力学中对变形固体的基本假设是连续性假设、线弹性假设和平面应力假设。

这些假设为研究材料的力学行为提供了基础,并且在很多实际应用中得到了验证。

但是在具体问题中,我们需要根据实际情况选择合适的假设,并进行适当的修正和推广。

材料力学中对变形固体的基本假设

材料力学中对变形固体的基本假设

材料力学中对变形固体的基本假设以材料力学中对变形固体的基本假设为标题,写一篇文章材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。

在材料力学中,对于变形固体的研究,有一些基本的假设。

本文将从这些基本假设出发,探讨变形固体的行为和性质。

1. 连续性假设:连续性假设是指将变形固体看作是由无限小的微观颗粒组成的连续体。

这个假设的基本思想是将变形固体的宏观行为简化为对微观颗粒的平均行为的描述。

通过这个假设,可以建立起宏观力学与微观结构之间的联系。

2. 各向同性假设:各向同性假设是指变形固体在各个方向上的性质是相同的。

也就是说,变形固体的力学性质与方向无关。

这个假设的基础是材料的结构是随机的,没有明显的方向性。

在各向同性的假设下,可以简化材料的力学模型,从而更容易进行分析和计算。

3. 线弹性假设:线弹性假设是指变形固体在小应变范围内遵循胡克定律,即应力与应变成线性关系。

这个假设的前提是变形固体的应力和应变之间的关系是可逆的,没有能量损失。

在小应变范围内,大部分材料都可以满足线弹性假设。

4. 平面截面假设:平面截面假设是指在材料的变形过程中,截面始终保持平面。

也就是说,变形固体在变形过程中不会出现横向收缩或扩张。

这个假设的基本思想是在变形过程中,材料的体积保持不变,只有形状发生变化。

5. 不可压缩性假设:不可压缩性假设是指变形固体的体积在变形过程中保持不变。

也就是说,变形固体在受力作用下只发生形状的变化,而体积不变。

这个假设适用于一些特殊的材料,如液体和某些橡胶材料。

以上是材料力学中对于变形固体的基本假设。

这些假设为我们研究材料的力学行为提供了基础。

在实际应用中,我们可以根据具体情况对这些假设进行修正和扩展,以更准确地描述材料的力学性质。

材料力学中对变形固体的基本假设是连续性假设、各向同性假设、线弹性假设、平面截面假设和不可压缩性假设。

这些假设为我们研究材料的力学性质提供了基本框架,为我们理解和应用材料力学提供了指导。

材料力学对变形固体的基本假设

材料力学对变形固体的基本假设

材料力学对变形固体的基本假设以材料力学对变形固体的基本假设为标题,我们来探讨一下材料力学在研究变形固体时所依赖的基本假设。

材料力学是研究物质在外力作用下的变形和破坏行为的学科,它的研究对象主要是固体材料。

在材料力学中,我们需要依赖一些基本假设来简化问题并建立模型,从而更好地理解和预测材料的行为。

材料力学的基本假设之一是线弹性假设。

线弹性假设认为材料在小应变范围内具有线性的应力-应变关系,即应力和应变之间成正比。

这个假设使得我们可以通过简单的线性关系来描述材料的力学行为,而不需要考虑复杂的非线性效应。

线弹性假设在很多实际工程问题中都是合理的近似,因此被广泛应用于材料力学的研究中。

材料力学还假设了各向同性。

各向同性是指材料的力学性质在各个方向上都是相同的。

这个假设使得我们可以将材料的力学性质简化为一个标量,而不需要考虑不同方向上的差异。

各向同性假设在很多材料中都是成立的,比如金属和陶瓷材料,因此被广泛应用于材料力学的分析和设计中。

材料力学还假设了线性叠加原理。

线性叠加原理认为材料的应力和应变是可叠加的,即当材料同时受到多个外力时,其总应力和总应变等于各个外力单独作用时的应力和应变的代数和。

这个假设使得我们可以通过将复杂的外力分解为简单的部分来分析材料的行为,从而简化问题的求解。

材料力学还假设了小变形假设。

小变形假设认为在变形过程中,材料的几何形状和大小变化很小,可以忽略。

这个假设使得我们可以将材料的变形看作是位移的线性变化,而不需要考虑材料的形变和体积变化。

小变形假设在很多实际问题中都是合理的近似,因此被广泛应用于材料力学的研究和工程应用中。

材料力学还假设了材料的同质性。

同质性是指材料的性质在整个材料内部是均匀分布的,不随位置的变化而变化。

这个假设使得我们可以将材料的行为简化为一个局部问题,而不需要考虑材料内部的微观结构和变化。

同质性假设在很多材料中都是成立的,因此被广泛应用于材料力学的分析和设计中。

材料力学对变形固体的基本假设

材料力学对变形固体的基本假设

材料力学对变形固体的基本假设以材料力学对变形固体的基本假设为标题,本文将从材料力学的角度探讨变形固体的基本假设和其在实际应用中的重要性。

材料力学是研究物质的力学性质和变形行为的学科,对于理解和预测材料的力学行为具有重要意义。

在材料力学中,对于变形固体的研究基于以下几个基本假设。

变形固体的基本假设之一是线弹性假设。

这一假设认为,在弹性区域内,变形固体的应力与应变呈线性关系。

也就是说,当外力施加在固体上时,固体会产生相应的应变,而这种应变是可逆的,即当外力移除后,固体会恢复到原先的形状。

线弹性假设在工程设计和材料选择中起到重要的指导作用,可以帮助工程师预测材料在实际应用中的变形情况。

材料力学的另一个基本假设是均匀介质假设。

根据这一假设,变形固体在微观尺度上被认为是均匀、各向同性的。

这意味着固体在不同方向上的力学性质是相同的,不会因为材料内部的微观结构而发生变化。

均匀介质假设为工程师提供了一种简化材料行为的方式,使得他们能够更方便地进行力学分析和设计。

变形固体的基本假设还包括小变形假设。

小变形假设认为,在变形过程中,固体的形变量相对于固体的初始尺寸来说是非常小的。

这意味着固体的几何特征在变形过程中基本保持不变,可以忽略变形引起的几何非线性效应。

小变形假设在弹性力学中得到广泛应用,使得力学分析可以简化为基于线性弹性理论的计算。

材料力学还假设变形固体是连续介质。

这一假设认为固体可以被视为无数个微小单元的集合体,微小单元之间没有间隙,可以通过连续介质力学的方法来描述其行为。

连续介质假设为力学分析提供了一种方便的数学工具,使得可以通过偏微分方程来描述固体的连续性和变形行为。

材料力学对变形固体的基本假设包括线弹性假设、均匀介质假设、小变形假设和连续介质假设。

这些假设为工程师和科学家提供了一种简化和理解变形固体力学行为的方法,使得可以更准确地预测和控制材料在不同应力条件下的变形和破坏行为。

在实际应用中,这些基本假设为工程设计和材料选择提供了重要的指导,并对现代工程技术的发展做出了重要贡献。

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815 材料力学考试基本要求
一基本概念
理解变形固体的基本假设,掌握内力、应力和变形的概念及杆件变形的基本形式。

二轴向拉伸和压缩
掌握轴向拉压杆件的内力计算,会做轴力图;掌握横截面、斜截面应力分析方法与强度计算;掌握拉压杆的变形计算方法、胡克定律与拉压杆的应变能计算方法,了解塑性、脆性材料的拉伸与压缩力学性能及测试方法;了解圣维南原理与应力集中概念。

三扭转
掌握圆轴扭转的外力扭矩与内力扭矩计算,会做扭矩图;掌握剪切胡克定律与剪应力互等定理;掌握扭转应力与变形,强度与刚度的分析计算方法及扭转变形能计算,了解非圆截面杆的扭转应力与变形分析方法。

四弯曲内力
了解受弯杆件简化方法;掌握梁的内力计算方法,熟练绘制剪力图、弯矩图;掌握载荷、剪力、弯矩的关系并用于绘制剪力弯矩图;了解叠加法做内力图和刚架、曲杆的内力图作法。

五截面的几何性质
掌握静矩与形心的定义,组合截面的静矩与形心计算;掌握惯性矩、惯性积的定义与平行移轴公式,会计算组合截面的惯性矩、惯性积;了解转轴公式,掌握主轴与主矩的概念和求法。

六弯曲应力
掌握纯弯曲下横截面正应力建立理论,掌握横力弯曲下正应力的计算与正应力强度条件;掌握切应力理论的建立与切应力强度条件,了解薄壁截面梁的最大切应力计算;掌握梁的合理设计与提高弯曲强度措施;了解弯曲中心的概念。

七梁弯曲时的位移
掌握梁的位移定义与相互关系;了解梁的挠曲线近似微分方程建立方法,掌握积分法求梁的位移;熟练掌握叠加法求梁的位移方法;掌握梁的刚度校核及梁的应变能计算。

八简单超静定问题
了解超静结构的特点,掌握超静定问题的概念、判定与基本解法;掌握拉压、扭转、弯曲一次超静定问题的分析与解法;了解温度应力、装配应力、支座沉陷等情况的分析计算方法。

九应力状态与强度理论
掌握应力状态的概念与平面应力分析的解析法,了解平面应力分析的图解法;了解平面应变分析和空间应力状态,掌握简单空间应力状态的主应力、最大剪应力求法;掌握广义胡克定律及其应用,了解体应变、比能的概念与计算;掌握强度理论的建立原理,熟悉常用的4个强度理论及使用条件。

十组合变形
掌握组合变形问题的分析方法;掌握两相互垂直平面内的弯曲,拉伸与弯曲,偏心拉伸,扭转与弯曲等组合变形的应力分析与强度计算;了解截面核心(土建专业)的概念与确定方法;掌握连接件的实用计算方法。

十一压杆稳定
理解压杆稳定和临界力的概念;理解两端铰支细长中心压杆临界力的建立原理,掌握不同杆端约束下细长压杆临界力、临界应力计算的欧拉公式,理解长度系数的意义;理解柔度的意义,了解临界应力总图;掌握压杆稳定计算的安全因数和折减系数法(土建专业)。

十二能量方法
理解能量方法的概念,掌握构件变形能的计算方法,理解卡氏定理的建立原理,会用卡氏第二定理或单位力法(选讲)求结构位移,会用能量法解超静定问题。

十三动荷载、交变应力
了解动荷载的概念,掌握构件匀加速直线运动和匀速转动的应力计算;掌握冲击荷载的应力与变形计算;了解冲击韧性的概念;了解交变应力、疲劳破坏和疲劳极限的概念与疲劳强度计算方法。

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