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《 材料力学 》综合复习资料.doc

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《材料力学》综合复习资料第一章绪论一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效?答案:略二、如图中实线所示构件内正方形微元,受力片变形为图屮虚线的菱形,则微元的剪应变了为_________________________ ?A^ a B、90° -aC、90° - 2aD、la答案:D三、材料力学中的内力是指()。

A、物体内部的力。

B、物体内部各质点间的相互作用力。

C、由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量。

D、由外力作用引起的某一截面两侧各质点I'可相互作用力的合力的改变量。

答案:B四、为保证机械和工程结构的正常工作,其中各构件一般应满足_______________ ______________ 和 ___________ 三方面的要求。

答案:强度、刚度、稳定性五、截面上任一点处的全应力一般可分解为________________ 方向和______________________________________________________ 方向的分量。

前者称为该点的________ ,用______ 表示;后者称为该点的_________ ,用 ______ 表示。

答案:略第二章内力分析画出图示各梁的Q、M图。

2・5kN7・5kN2qaQ图2.5kN.m答案:a> c、c4、影响杆件工作应力的因素有(因索有()o );影响极限应力的因索有();影响许川应力的第三章拉伸与压缩一、概念题1、画出低碳钢拉伸吋:曲线的人致形状,并在图上标出相应地应力特征值。

2、a、b、c三种材料的应力〜应变曲线如图所示。

其屮强度最高的材料是_____________ ;弹性模最最小的材料是 ________ :須性最好的材料是____________3、延伸率公式<5 = (/, -/)//xlOO%中厶指的是 _________________ ?答案:DA、断裂时试件的长度;B、断裂片试件的长度;C、断裂时试验段的长度;D、断裂后试验段的长度。

材料力学总复习

材料力学总复习
总复习
一、基本变形
外力
拉伸与压缩
扭转
弯曲
内力
FN F
应力 强度条件
变形
FN
A
max [ ]
l FNl EA
刚度条件
T Me
T
IP
max [ ]
Mnl
GI P
FS 外力
M 外力对形心之矩
My
,
FS
S
* z
Iz
bI z
, max [ ] max [ ]
1、积分法
2、叠加法
∑Fix= 0, FN1 cos30°+FN2=0 (1)
(2)画节点A的位移图(见图c) (3)建立变形方程
△L1=△L2cos30°
(4)建立补充方程
△L1=△LN1+△LT,
即杆①的伸长△l1由两部份组成,△l N1表示由轴力FN1引起的变形, △lT表示温度升高引起的变形,因为△T 升温,故△lT 是正值。
因为AB 杆受的是拉力,所以沿AB 延
长线量取BB1等于△L1;同理,CB 杆受
的也是拉力,所以沿杆CB 的延长线量取
BB2 等于△L。
分别在点B1 和B2 处作BB1 和BB2 的垂
线,两垂线的交点B′为结构变形后节点
B应有的新位置。即结构变形后成为
ABˊC 的形状。图c称为结构的变形图。
为了求节点B的位置,也可以单独作出节点B的位移图。位移图的作 法和结构变形图的作法相似,如图d所示。
C1 5、求应力并校核强度:
A1
1
FN 1 A
66 .7 MPa ,
2
FN 2 A
133 .2MPa ,
剪切
F AB A1
F BC A2

材料力学考试复习资料

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材料力学1. 材料与构件的许用应力值有关。

2. 切应力互等定理是由单元体静力平衡关系导出的。

3.弯曲梁的变形情况通过梁上的外载荷来衡量。

4.有集中力作用的位置处,其内力的情况为剪力阶跃,弯矩拐点。

5. 在材料力学的课程中,认为所有物体发生的变形都是小变形6. 危险截面是最大应力所在的截面。

7. 杆件受力如图所示,AB段直径为d1=30mm,BC 段直径为d2=10mm,CD段直径为d3=20mm。

杆件上的最大正应力为127.3MPa。

8. 一根两端铰支杆,其直径d=45mm,长度l=703mm,E=210GPa,σp=280MPa,λs=43.2。

直线公式σcr=461-2.568λ。

其临界压力为478kN。

9. 一个钢梁,一个铝梁,其尺寸、约束和载荷完全相同,则横截面上的应力分布相同,变形后轴线的形态不相同。

10. 当实心圆轴的直径增加1倍时,其抗扭强度增加到原来的8倍。

11. 材料力学中求内力的普遍方法是截面法。

12. 压杆在材料和横截面面积不变的情况下,采用D 横截面形状稳定性最好。

13. 图形对于其对称轴静矩和惯性矩均不为零。

14. 梁横截面上可能同时存在切应力和正应力。

15. 偏心拉伸(压缩),其实质就是拉压和弯曲的组合变形。

16. 存在均布载荷的梁段上弯矩图为抛物线。

17. 矩形的对角线的交点属于形心点。

18. 一圆轴用碳钢制作,校核其扭转角时,发现单位长度扭转角超过了许用值。

为保证此轴的扭转刚度,应增加轴的直径。

19. T形图形由1和2矩形图形组成,则T形图形关于x轴的惯性矩等于1矩形关于m轴的惯性矩与2矩形关于n轴的惯性矩的合。

20. 材料力学中关心的内力是物体由于外力作用而产生的内部力的改变量。

21.杯子中加入热水爆炸时,是外层玻璃先破裂的;单一载荷作用下的目标件,其上并不只存在一种应力。

22. 单位长度扭转角θ与扭矩、材料性质、截面几何性质有关。

23. 转角是横截面绕中性轴转过的角位移;转角是挠曲线的切线与轴向坐标轴间的夹角;转角是变形前后同一截面间的夹角24.单元体的形状可以改变;单元体上的应力分量应当足以确定任意方向面上的应力25. 可以有效改善梁的承载能力的方法是:加强铸铁梁的受拉伸一侧;将集中载荷改换为均布载荷;将简支梁两端的约束向中间移动。

《材料力学》复习资料

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原始尺寸相比甚小,故对构件进行受力分析时 可忽略其变形。
内容 种类
轴向拉伸 及 压缩
Axial Tension
剪切 Shear
扭转 Torsion
平面弯曲 Bending
组合变形
杆件变形的基本形式
外力特点
变形特点
金属材料拉伸时的力学性能
Ⅰ 弹性阶段σe σP=Eε
Ⅱ 屈服阶段 屈服强度σs 、(σ0.2)
60o
30
2
40
sin
60o
(20
)cos60o
20.3MPa
符号规定:
—拉为正,压为负 —使单元体产生顺时针转动趋势者为正,反之为负
x x
y
2
y
2
x y cos2
2
sin 2 xy cos2
xy
s
in
2
强度理论的概念
1.简单应力状态下强度条件可由实验确定;
2.复杂应力状态下的强度不能由实验确定 (不可能针对每一种应力状态做无数次实验) ; 3.强度理论:材料的强度失效分为脆性断裂与塑 性屈服两种类型,并对每种类型的破坏原因提 出相应的假说。
第一、二、三、四强度理论、摩尔强度理论
• 一、最大拉应力理论: • 应用:材料无裂纹脆性断裂失效形式(脆性材料二向或三
向受拉状态;最大压应力值不超过最大拉应力值或超过不 多)。 • 二、最大拉应变理论 • ⑴ 应用:脆性材料的二向应力状态,且压应力很大的情 况。 • 三、最大切应力理论 • ⑴ 应用:材料的屈服失效形式。 • 四、畸变能理论 • ⑴ 应用:材料的屈服失效形式。
m 9549 P (N m) n
——功率 P千瓦,转速 n转/分。
扭转截面系数

材料力学复习

材料力学复习

第一章 绪论1. 承载能力:强度:构件在外力作用下抵抗破坏的能力刚度:构件在外力作用下抵抗变形的能力稳定性:构件在外力作用下保持其原有平衡状态的能力2. 变形体的基本假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设3. 求内力的方法:截面法4. 杆件变形的基本形式:拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲第二章 拉伸、压缩1. 轴力图必须会画:轴力N F 拉为正、压为负2. 横截面上应力:均匀分布 AF N =σ 3. 斜截面上既有正应力,又有切应力,且应力为均匀分布。

ασσα2cos =αστα2sin 21=σ为横截面上的应力。

横截面上的正应力为杆内正应力的最大值,而切应力为零。

与杆件成45°的斜截面上切应力达到最大值,而正应力不为零。

纵截面上的应力为零,因此在纵截面不会破坏。

4. 低碳钢、灰铸铁拉伸时的力学性能、压缩时的力学性能低碳钢拉伸在应力应变图:图的形状、四个极限、四个阶段、各阶段的特点、伸长率(脆性材料、塑性材料如何区分)5. 强度计算脆性材料、塑性材料的极限应力分别是 拉压时的强度条件:][max max σσ≤=AF N 强度条件可以解决三类问题:强度校核、确定许可载荷、确定截面尺寸 6.杆件轴向变形量的计算 EA l F l N =∆ EA :抗拉压刚度 7. 剪切和挤压:剪切面,挤压面的判断第三章 扭转1.外力偶矩的计算公式: 2.扭矩图T 必须会画:扭矩正负的规定3.切应力互等定理、剪切胡克定律4.圆轴扭转横截面的应力分布规律:切应力的大小、作用线、方向的确定sb σσ,min /::)(9549r n kW P m N n P M ⋅=5.横截面上任一点切应力的求解公式:ρI ρT τP ρ=——点到圆心的距离6. 扭转时的强度条件:][max max ττ≤=tW T 7.实心圆截面、空心圆截面的极惯性矩、抗扭截面模量的计算公式 实心圆截面:极惯性矩432D πI p =,抗扭截面模量316D πW t = 空心圆截面:极惯性矩)1(3244αD πI P -=,抗扭截面模量)1(1643αD πW t -==, 8.圆轴扭转时扭转角:pI G l T =ϕ p I G :抗扭刚度 第四章 弯曲内力1.纵向对称面、对称弯曲的概念2. 剪力图和弯矩图必须会画:剪力、弯矩正负的规定3.载荷集度、剪力和弯矩间的关系4. 平面曲杆的弯矩方程5.平面刚架的弯矩方程、弯矩图第五章 弯曲应力1. 纯弯曲、中性层、中性轴的概念2.弯曲时横截面上正应力的分布规律:正应力的大小、方向的确定3. 横截面上任一点正应力的计算公式:zI My =σ 4. 弯曲正应力的强度校核][max max σσ≤=zW M 或][max max max σI y M σz ≤= 对于抗拉压强度不同的材料,最大拉压应力都要校核5. 矩形截面、圆截面的惯性矩和抗弯截面模量的计算 矩形截面:惯性矩,1213bh I z =抗弯截面模量:261bh W z = 实心圆截面:惯性矩464D πI z =,抗弯截面模量:332D πW z = 空心圆截面:惯性矩)1(6444αD πI z -=,抗弯截面模量:)1(3243αD πW z -=, 第七章 应力和应变分析、强度理论1. 主应力、主平面、应力状态的概念及应力状态的分类2. 二向应力状态分析的解析法:应力正负的规定:正应力以拉应力为正,压应力为负;切应力对单元体内任意点的矩顺时针转向为正;α角以逆时针转向为正D d α=D d α=任意斜截面上的应力计算最大最小正应力的计算公式最大最小正应力平面位置的确定 最大切应力的计算公式主应力、主平面的确定3. 了解应力圆的做法,辅助判断主平面4. 广义胡克定律5.四种强度理论内容及适用范围第八章 组合变形1. 组合变形的判断2. 圆截面轴弯扭组合变形强度条件 第三强度理论:[]σσ≤+=WT M r 223 第四强度理论:[]σσ≤+=W T M r 22375.0 W ——抗弯截面模量323d W π=第九章 压杆稳定1. 压杆稳定校核的计算步骤(1)计算λ1和λ2(2)计算柔度λ,根据λ 选择公式计算临界应(压)力(3)根据稳定性条件,判断压杆的稳定性2. P 1σπλE = ba s 2σλ-= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=--++=ατασστατασσσσσαα2cos 2sin 22sin 2cos 22xy y x xy y x y x 22min max 22xy y x y x τσσσσσσ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=⎭⎬⎫y x xy σστα--=22tan 0231max σστ-=柔度i lμλ= AI i = I ——惯性矩 μ——长度系数;两端铰支μ=1;一端铰支,一段固定μ=0.7;两端固定μ=0.5; 一端固定,一端自由μ=23. 大柔度杆1λλ≥ 22cr λπσE = 中柔度杆12λλλ<≤ λσb a -=cr小柔度杆 2λλ< s cr σσ=4. 稳定校核条件st cr n n FF ≥= F ——工作压力 cr F =cr σ A 第十章 动载荷1. 冲击动荷因数冲击物做自由落体 冲击开始瞬间冲击物与被冲击物接触时的速度为 v水平冲击时 Δst 是冲击点的静变形。

(完整版)材料力学复习重点汇总

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4.小范围屈服: 塑性区的尺寸较裂纹尺寸及净截面尺寸小一个数量级以上的屈服,这就称为小范围屈服。【P71】
6.有效裂纹长度:将原有的裂纹长度与松弛后的塑性区相重合并得到的裂纹长度【新P74;旧P86】。
五、试述应力场强度因子的意义及典型裂纹 的表达式
答:应力场强度因子 :表示应力场的强弱程度。 在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外,尚与强度因子 有关,对于某一确定的点,其应力分量由 确定, 越大,则应力场各点应力分量也越大,这样 就可以表示应力场的强弱程度,称 为应力场强度因子。 “I”表示I型裂纹。 几种裂纹的 表达式,无限大板穿透裂纹: ;有限宽板穿透裂纹: ;有限宽板单边直裂纹: 当b a时, ;受弯单边裂纹梁: ;无限大物体内部有椭圆片裂纹,远处受均匀拉伸: ;无限大物体表面有半椭圆裂纹,远处均匀受拉伸:A点的 。
六、试述冲击载荷作用下金属变形和断裂的特点。
冲击载荷下,瞬时作用于位错的应力相当高,结果使位错运动速率增加,因为位错宽度及其能量与位错运动速率有关,运动速率越大,则能量越大,宽度越小,故派纳力越大。结果滑移临界切应力增大,金属产生附加强化。
由于冲击载荷下应力水平比较高,将使许多位错源同时开动,增加了位错密度和滑移系数目,出现孪晶,减少了位错运动自由行程的平均长度,增加了点缺陷的浓度。这些原因导致金属材料在冲击载荷作用下塑性变形极不均匀且难以充分进行,使材料屈服强度和抗拉强度提高,塑性和韧性下降,导致脆性断裂。
4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。

材料力学复习指导

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材料力学复习指导一、 绪论1. 材料力学的主要任务在满足强度、刚度和稳定性的条件下,以最大限度的经济为准则,为构件确定合理的形状、尺寸,合理选择材料,并为构件设计提供必要的理论基础和计算方法。

2. 可变形固体的基本假设(1)均匀连续性假设;(2)各向同性假设;(3)小变形假设。

二、 轴向拉伸与压缩1. 截面法求轴力,画轴力图(1)方法 (2)符号规定 (3)轴力图的画法2. 横截面上应力分布,斜截面上的应力 N F A σ= ; ασσα2cos = , αστα2sin 21= 3. 材料的力学性质(1)低碳钢拉伸时的几个阶段及特点,强度指标,塑性指标;压缩屈服极限与拉伸相同。

(2)铸铁压缩时的力学性质及破坏现象;拉伸强度极限低于压缩时。

4. 强度计算等直杆 Nmax max []F Aσσ=≤ (1)强度校核;(2)截面设计;(3)许可载荷计算。

5. 变形计算(1)纵向应变,横向应变,虎克定律 LL ∆=ε ,εεμ'=; N F L L EA ∆= 或 εσE = (2)求变形N i i iF l L EA ∆=∑ (3)求位移:求各杆的内力 求各杆的变形 作位移图 求位移6. 拉压超静定求解:(1)受力分析,列平衡方程,并确定是否为超静定问题。

(2)变形协调条件,代入胡克定律,得到补充方程。

(3)联立求解。

三、 剪切1. 剪切的实用计算剪切面通常在与外力相平行的方位,剪应力S SF A τ=, S A 为剪切面面积; 2. 挤压的实用计算挤压面通常在与外力相垂直的方位,挤压应力bs bs bsF A σ= ,bs A 为挤压面面积四、 扭转1. 扭转变形的受力及变形特点2. 扭矩及扭矩图(1)截面法,(2)符号规定,(3)扭矩图的画法。

3. 扭转剪应力与变形(1)横截面上剪应力:pI T ρτρ= ,方向与该截面扭矩方向一致,且与极半径垂直。

2d =ρ处剪应力最大。

324d I p π= (2) 斜截面上剪应力: 剪应力互等定理;纯剪切状态;αττα2cos = 横截面上剪应力最大(低碳钢破坏面);45°斜截面拉应力最大(铸铁破坏面)。

材料力学复习资料全

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材料力学复习资料全材料力学复习资料一、填空题K为了保证机器或结构物正常地工作,要求每个构件都有足够的抵抗破坏的能力,即要求它们有足够的强度:冋时要求他们有足够的抵抗变形的能力?即要求它们有足够的刚度:另外,对于受压的细长直杆,还要求它们工作时能保持原有的平衡状态,即要求其有足够的稳定性「2、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。

3、强度是指构件抵抗破坏的能力:冈帔是指构件抵抗变形的能力:稳左性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。

4、在材料力学中,对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5、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舉性变形。

6、截面法是计算力的基本方法。

7、应立是分析构件强度问题的重要依据。

8、线应变和切应变是分析构件变形程度的基本量。

9、轴向尺寸远大于横向尺寸,称此构件为枉。

10、构件每单位长度的伸长或缩短,称为线应变°11、单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量.称为切应变-12、轴向拉伸与压缩时直杆横截而上的力,称为轴力,13、应力与应变保持线性关系时的最大应力,称为比例极限14、材料只产生弹性变形的最大应力,称为弹性极根:材料能承受的最大应力,称为强度极限。

15、弹性模量E是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。

16、延伸率6是衡量材料的塑性指标。

6 M5%的材料称为塑性材料:§ V5%的材料称为脆性材料。

17、应力变化不大,而应变显著增加的现象,称为屈服或流动18、材料在卸载过程中,应力与应变成线性关系。

19、在常温下把材料冷拉到强化阶段,然后卸载,当再次加载时,材料的比例极限提高,而塑性降低,这种现象称为冷作硬化20、使材料丧失正常工作能力的应力,称为极限应力,21、在工程计算中允许材料承受的最大应力,称为许用应力。

22、当应力不超过比例极限时,横向应变与纵向应变之比的绝对值,称为泊松比一23、胡克定律的应力适用恫是应力不超过材料的比例极限。

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)

材料力学知识点归纳总结(完整版)1.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。

2.理论力学:研究物体(刚体)受力和机械运动一般规律的科学。

3.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。

构4.件应当满足以下要求:强度要求、刚度要求、稳定性要求5.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。

第二章:内力、截面法和应力概念1.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。

2.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法。

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N-F=0 可得N=F3.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。

4.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。

《材料力学》复习资料

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纳米材料的应用:纳米材料具有优异的力学性能、电学性能、光学性能等特点,在材料力 学领域具有广泛的应用前景。
先进制造技术对材料力学的影响与挑战
先进制造技术的定义与特点 先进制造技术对材料力学性能的要求 先进制造技术对材料力学应用领域的拓展 先进制造技术对材料力学未来发展的挑战与机遇
未来发展趋势预测与展望
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目录
添加目录项标题 材料力学基础知识 材料力学实验与案例分析 材料力学前沿技术与发展 趋势
材料力学概述
材料力学基本公式与定理 材料力学模拟计算与优化 设计
01
添加章节标题
02
材料力学概述
定义与背景
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、刚度和稳定性的科学。 材料力学在工程设计中具有重要意义,是工程师必备的基础知识之一。 材料力学的研究对象包括金属、非金属、复合材料等多种材料。 材料力学的发展历史悠久,其理论体系不断完善,为现代工程设计提供了重要的理论支持。
目的和意义
目的:掌握材料力学的基本概念、原理和 方法 单击此处输入你的正文,请阐述观点
目的:提高对材料力学重要性的认识 单击此处输入你的正文,请阐述观点
目的:了解材料力学在工程中的应用 单击此处输入你的正文,请阐述观点
目的:掌握材料力学的基本原理和方法 单击此处输入你的正文,请阐述观点
意义:为后续课程的学习和工程实践打下 基础 目的和意义 目的和意义
扭转的变形分析:扭矩角、扭转截面系数、 变形能
稳定性与疲劳
稳定性定义:结构在受到外力作 用时保持其原有平衡状态的能力
稳定性与疲劳的关系:疲劳破坏 往往与结构稳定性有关
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2024年上学期材料力学(考试)复习资料

2024年上学期材料力学(考试)复习资料

2024年上学期材料力学(考试)复习资料一、单项选择题1.钢材经过冷作硬化处理后其()基本不变(1 分)A.弹性模量;B.比例极限;C.延伸率;D.截面收缩率答案:A2.在下面这些关于梁的弯矩与变形间关系的说法中,()是正确的。

(1 分)A.弯矩为正的截面转角为正;B.弯矩最大的截面挠度最大;C.弯矩突变的截面转角也有突变;D.弯矩为零的截面曲率必为零。

答案:D3.在利用积分计算梁位移时,积分常数主要反映了:( ) (1 分)A.剪力对梁变形的影响;B.支承条件与连续条件对梁变形的影响;C.横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响;D.对挠曲线微分方程误差的修正。

答案:B4.根据小变形条件,可以认为() (1 分)A.构件不变形;B.构件不变形;C.构件仅发生弹性变形;D.构件的变形远小于其原始尺寸答案:D5.火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是。

(1 分)A.脉动循环应力;B.非对称的循环应力;C.不变的弯曲应力;D.对称循环应力答案:D6.在下列结论中()是错误的(1 分)A.若物体产生位移则必定同时产生变形;B.若物体各点均无位移则必定无变形;C.若物体产生变形则物体内总有一些点要产生位移;D.位移的大小取决于物体的变形和约束状态答案:B7.在下列三种力(1、支反力;2、自重;3、惯性力)中()属于外力(1 分)B.3和2;C.1和3;D.全部答案:D8.在一截面的任意点处若正应力ζ与剪应力η均不为零则正应力ζ与剪应力η的夹角为() (1 分)A.α=90;B.α=450;C.α=00;D.α为任意角答案:A9.拉压杆截面上的正应力公式ζ=N/A的主要应用条件是() (1 分)A.应力在比例极限以内;B.外力合力作用线必须重合于杆件轴线;C.轴力沿杆轴为常数;D.杆件必须为实心截面直杆答案:A10.构件的疲劳极限与构件的()无关。

(1 分)A.材料;B.变形形式;C.循环特性;D.最大应力。

材料力学总复习

材料力学总复习

材料力学总复习第一章绪论一、教学目标和教学内容1.教学目标明确材料力学的任务,理解变形体的的基本假设,掌握杆件变形的基本形式。

2.教学内容○1材料力学的特点○2材料力学的任务○3材料力学的研究对象○4变形体的基本假设○5材料力学的基本变形形式二、重点难点构件的强度、刚度、稳定性的概念;杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。

三、教学方式采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。

四、建议学时1.5学时五、讲课提纲1、材料力学的任务材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。

工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。

为了保证机械和结构能安全正常地工作,必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力,承载能力表现为1.1强度强度是指构件抵抗破坏的能力。

构件在外力作用下不被破坏,表明构件具有足够的强度。

1.2刚度刚度是指构件抵抗变形的能力。

构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值,表明构件具有足够的刚度。

1.3稳定性稳定性是指构件承受在外力作用下,保持原有平衡状态的能力,构件在外力作用下,能保持原有的平衡形态,表明构件具有足够的稳定性。

材料力学的任务:以最经济为代价,保证构件具有足够的承载能力。

通过研究构件的强度、刚度、稳定性,为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。

2、材料力学的研究对象2.1研究对象的几何特征构件有各种几何形状,材料力学的主要研究对象是杆件,其几何特征是横向尺寸远小于纵向尺寸,如机器中的轴、连接件中的销钉、房屋中的柱、梁等均可视为杆件,材料力学主要研究等直杆。

2.2研究对象的材料特征构件都是由一些固体材料制成,如钢、铁、木材、混凝土等,它们在外力作用下会产生变形,称变形固体。

其性质是十分复杂的,为了研究的方便,抓住主要性质,忽略次要性质材料力学中对变形固体作如下假设:♦均匀连续性假设: 假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质,且体内各点处的力学性质相同。

(完整版)材料力学知识点总结

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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。

材料力学复习资料(DOC)

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材料力学重点及其公式1、材料力学的任务:强度、刚度和稳定性;应力 单位面积上的内力。

平均应力 AFp m∆∆=(1.1) 全应力dAdFA F p p A m A =∆∆==→∆→∆00lim lim (1.2) 正应力 垂直于截面的应力分量,用符号σ表示。

切应力 相切于截面的应力分量,用符号τ表示。

应力的量纲:GPa MPa )m /N (Pa 2、、国际单位制: 22cm /kgf m /kgf 、工程单位制:线应变 单位长度上的变形量,无量纲,其物理意义是构件上一点沿某一方向变形量的大小。

外力偶矩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。

当功率P 单位为千瓦(kW ),转速为n (r/min )时,外力偶矩为m).(N 9549e nPM = 当功率P 单位为马力(PS ),转速为n (r/min )时,外力偶矩为m).(N 7024e nPM = 拉(压)杆横截面上的正应力拉压杆件横截面上只有正应力σ,且为平均分布,其计算公式为 N F Aσ= (3-1)式中N F 为该横截面的轴力,A 为横截面面积。

正负号规定 拉应力为正,压应力为负。

图1.2公式(3-1)的适用条件:(1)杆端外力的合力作用线与杆轴线重合,即只适于轴向拉(压)杆件; (2)适用于离杆件受力区域稍远处的横截面;(3)杆件上有孔洞或凹槽时,该处将产生局部应力集中现象,横截面上应力分布很不均匀;(4)截面连续变化的直杆,杆件两侧棱边的夹角020α≤时 拉压杆件任意斜截面(a 图)上的应力为平均分布,其计算公式为全应力 cos p ασα= (3-2) 正应力 2cos ασσα=(3-3) 切应力1sin 22ατα= (3-4)式中σ为横截面上的应力。

正负号规定:α由横截面外法线转至斜截面的外法线,逆时针转向为正,反之为负。

ασ 拉应力为正,压应力为负。

ατ 对脱离体内一点产生顺时针力矩的ατ为正,反之为负。

(完整版)材料力学知识点总结

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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 ,


α
s
tg
b
E 扭
45



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
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P
w
A
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提高杆件稳定性的措施有:
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材料力学复习资料一、填空题K为了保证机器或结构物正常地工作,要求每个构件都有足够的抵抗破坏的能力,即要求它们有足够的强度:冋时要求他们有足够的抵抗变形的能力•即要求它们有足够的刚度:另外,对于受压的细长直杆,还要求它们工作时能保持原有的平衡状态,即要求其有足够的稳定性「2、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。

3、强度是指构件抵抗破坏的能力:冈帔是指构件抵抗变形的能力:稳左性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。

4、在材料力学中,对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5、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舉性变形。

6、截面法是计算力的基本方法。

7、应立是分析构件强度问题的重要依据。

8、线应变和切应变是分析构件变形程度的基本量。

9、轴向尺寸远大于横向尺寸,称此构件为枉。

10、构件每单位长度的伸长或缩短,称为线应变°11、单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量.称为切应变-12、轴向拉伸与压缩时直杆横截而上的力,称为轴力,13、应力与应变保持线性关系时的最大应力,称为比例极限14、材料只产生弹性变形的最大应力,称为弹性极根:材料能承受的最大应力,称为强度极限。

15、弹性模量E是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。

16、延伸率6是衡量材料的塑性指标。

6 M5%的材料称为塑性材料:§ V5%的材料称为脆性材料。

17、应力变化不大,而应变显著增加的现象,称为屈服或流动18、材料在卸载过程中,应力与应变成线性关系。

19、在常温下把材料冷拉到强化阶段,然后卸载,当再次加载时,材料的比例极限提高,而塑性降低,这种现象称为冷作硬化20、使材料丧失正常工作能力的应力,称为极限应力,21、在工程计算中允许材料承受的最大应力,称为许用应力。

22、当应力不超过比例极限时,横向应变与纵向应变之比的绝对值,称为泊松比一23、胡克定律的应力适用恫是应力不超过材料的比例极限。

24、杆件的弹性模量疋表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力.这说明在相同力作用下,杆件材料的弹性模量尸值越大,其变形就越小」25、在国际单位制中,弹性模量疋的单位为塑卜26、低碳钢试样拉伸时,在初始阶段应力和应变成线性关系,变形是弹性的,而这种弹性变形在卸载后能完全消失的特征一直要维持到应力为弹性极限的时候。

27、在低碳钢的应力一应变图上,开始的一段直线与横坐标夹角为,由此可知其正切圻在数值上相当于低碳钢拉压弹性模量E的值。

28、金属拉伸试样在进入屈服阶段后,其光滑表面将出现与轴线成型角的系统条纹,此条纹称为滑移线。

29、使材料试样受拉达到强化阶段,然后卸载,再重新加载时,其在弹性用所能达到的最大荷载将提髙.而且断裂后的延伸率会降低,此即材料的冷作硬化现象。

30、铸铁试样压缩时,其破坏断而的法线与轴线大致成型的倾角。

31、铸铁材料具有抗压强度髙的力学性能,而且耐磨,价廉,故常用于制造机器底座,床身和缸体等。

32、铸铁压缩时的延伸率值比拉伸时去。

33、混凝丄这种脆性材料常通过加钢筋来提高混凝上构件的抗拉能力。

34、混凝上右料等脆性材料的抗压强度远髙于它的抗拉强度。

35、为了保证构件安全,可靠地工作,在工程设计时通常把许用应力作为构件实际工作应力的最髙限度。

36、安全系数取值大于1的目的是为了使工程构件具有足够的强度储备。

37、设讣构件时,若片而地强调安全而采用过大的安全系数,则不仅浪费材料而且会使所设计的结构物笨重。

38、约朿反力和轴力都能通过静力平衡方程求出,称这类衡方程的数目称为几次超静定°39、构件因强行装配而引起的力称为装配力,与之相应的应力称为装配应力「40、材料力学中研究的杆件基本变形的形式有拉便或压宣扭转和弯曲41、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形:汽车行驶时,传动轴的变形是扭转变形:教室梁的变形是弯曲变M:建筑物的立柱受压缱变形:绞制孔螺栓连接中的螺杆受剪切变形匚42、通常把应力分解成垂直于截而和切于截而的两个分呈•其中垂直于截而的分量称为正应力,用符号2表示,切于截面的分量称为剪应力,用符号丄表示。

43、杆件轴向拉伸或压缩时,其受力特点是:作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相軽」44、杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是殖分布的。

45、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截而,并通过截而形心」46、在轴向拉伸或压缩杆件的横截而上的正应力相等是由平而假设认为杆件各纵向纤维的变形大小都桓签而推断的。

47、正方形截而的低碳钢直拉杆,其轴向向拉力3600A;若许用应力为100•畑,由此拉杆横截而边长至少应为Gzzzzzzo48. 求解截而上力的截而法可以归纳为“截代平S其中“截”是描沿某一平面假想将杆截断分成两部分;“代"是描用力代替去除部分对保留部分的作用:“平”是搭•对保留部分建立平衡方程。

49. 剪切的实用计算中,假设了剪应力在剪切面上是均匀分布的。

50. 钢板厚为几冲床冲头直径为d,今在钢板上冲出一个直径d为的圆孔,苴剪切而而积为应。

51. 用剪子剪断钢线时,钢幺幺发生剪切变形的同时还会发生挤压变形。

问题为静定问题;反之则称为超静定问:未知力多于平52、挤压而是两构件的接触而,其方位是垂直F挤压力的。

53、一螺栓联接了两块钢板,其侧而和钢板的接触而是半圆柱而,因此挤压而而积即为半圆柱而疋投影的而积。

54、挤压应力与压缩应力不同,前者是分布于两构件接触表面匕的压强而后者是分布在构件部截而单位而积上的力。

55、当剪应力不超过材料的剪切比例极限时,剪应变与剪应力成正比。

56、构件接触而上的相互压紧的现彖称为挤压.与构件压缩变形不同的。

57、凡以扭转变形为主要变形的构件称为艳。

58、功率一左时,轴所承受的外力偶矩与其转速畀成反比。

59、已知圆轴扭转时,传递的功率为P = \5kW.转速为n = 150/yw?,则相应的外力偶矩为M c =954,9N,m60、在受扭转圆轴的横截面上,其扭矩的大小等于该截面一侧(左侧或右侧)轴段上所有外力偶矩的代姻;在扭转杆上作用集中外力偶的地方,所对应的扭矩图要发生突变,窦变值的大小和杆件上集中外力偶之矩相同。

61、圆轴扭转时横截而上任意一点处的切应力与该点到圆心间的距离成正氏。

62、当切应力不超过材料的比例极限时,切应力与切应变成正比例关系,这就皑剪切胡克定律。

63、如称为材料的截面抗扭刚度。

64、试观察圆轴的扭转变形,位于同一截而上不同点的变形大小与到圆轴轴线的距藹有关,横截而上任意点的切应变与该点到圆心的距离成正比,截而边缘上各点的变形为最左而圆心的变形为蜃距圆心等距离的备点其切应变必然相菱65、从观察受扭转圆轴横截面的大小.形状及相互之间的轴向间距不改变这一现象,可以看出轴的横截而上无正应力。

66、圆轴扭转时,横截而上力系合成的结果是力偶,力偶作用于面垂直于轴线,相应的横截而上各点的切应力应垂直于半径,切应力的大小沿半径呈线性规律分布,横截面同一圆周上各点的切应力大小是相笺的。

67、横截面而积相等的实心轴和空心轴相比,虽材料相同,但空心轴的抗扭承载能力(抗扭刚度)要强些。

68、材料的三个弹性常数是風G “_:在比例极限.对于各向同性材料,三者关系是G = —^― >2(1 + “)69、组合截而对任一轴的静矩,等于各部分而积对同一轴静矩的代数和70、在一组相互平行的轴中,截而对齐轴的惯性矩以通过形心轴的惯性矩为量尘71、通过截而形心的正交坐标轴称为截而的形心轴。

72、恰使截而的惯性积为零的正交坐标轴称为截而的鏈性轴,截而对此正交坐标轴的惯性矩,称为主惯性矩,73、有一正交坐标轴,通过截而的形心,且恰使截而的惯性积为零,则此正交坐标轴称为截而的形心主惯性轴,截而对正交坐标轴的惯性矩称为形心主惯性矩。

74、梁产生弯曲变形时的受力特点,是梁在过轴线的平面受到外力偶的作用或者受到和梁轴线相垂直的外力的作用。

75、以弯曲变形为主要变形的构件称为粱。

76、车床上的三爪盘将工件夹紧之后,工件夹紧部分对卡盘既不能有相对移动,也不能有相对转动,这种形式的支座可简化为固定端支座。

77、梁弯曲时,其横截而上的剪力作用线必然钮于横截而O 78、在一般情况下,平而弯曲梁的横截而上存在两种力,即剪力和弯矩,相应的应力也有两种,即剪应力和正应力。

79、若在梁的横截而上,只有弯矩而无剪力,则称此情况为纯弯曲80、£7壬称为材料的抗弯刚度,81、梁&发生弯曲变形的同时伴有剪切变形,这种平而弯曲称为横力弯曲。

82、梁弯曲时,任一横截而上的弯矩可通过该截而一侧(左侧或右侧)的外力确左,它等于该一侧所有外力对截面形心力矩的代数和:弯矩的正负,可根据该截而附近的变形情况来确左,若梁在该截面附近弯成上巴下邑」则弯矩为正,反之为负。

83、用截而法确定梁横截而上的剪力时,若截面右侧的外力合力向上,则剪力为正匸84、将一悬臂梁的自重简化为均布载荷,设其载荷集度为q.梁长为L,由此可知在距固立端厶/2处的横截而上的剪力为qL / 2,固泄端处横截面上的弯矩为qL2 / 2.85、由剪力和载荷集度之间的微分关系可知,剪力图上某点的切线斜率等于对应于该点的载荷集度.86、设载荷集度q&)为截而位宜x的连续函数,则Q&)是弯矩M&)的二阶导函数。

87、梁的弯矩图为二次抛物线时,若分布载荷方向向上,则弯矩图为向王凸的抛物线。

88、弯矩图的凹凸方向可由分布载荷的正负符号确左。

89、在梁的某一段,若无载荷的作用,则剪力图是平行于x轴的直线。

90、矩形截而梁的切应力是沿着截面髙度按抛物线规律变化的,在中性轴上切应力为最大,且最大值为该截而上平均切应力的1.5倍。

91、梁在纯弯曲时,其横截面仍保持为平而,且与变形后的梁轴线相垂直;各横截面上的剪力等于蜃,而弯矩为常Mo 92、梁在弯曲时的中性轴,就是梁的中性层与横截而的交线。

它必然通过其横截而上的形心那一点。

93、梁弯曲时,其横截而的正应力按直线规律变化,中性轴上各点的正应力等于雯,而距中性轴越远(填远或者近)正应力越大。

以中性层为界,靠旦边的一侧纵向纤维受压力作用,而靠邑边的一侧纵向纤维受拉应力作用。

94、对于横截面髙宽度比h :b = 2的矩形截而梁,在当截面竖放时和横放时的抗弯能力(抗弯截面系数)之比为厶95、而积相等的圆形、矩形和工字形截而的抗弯截乔系数分别为“間、岭和叫,比较英值的大小,其结论应是%)比%小,忆:比叫去。

(填大或者小)96、由弯曲正应力强度条件可知,设法降低梁的最大弯矩. 并尽可能提髙梁截而的抗弯截面系数,即可提髙梁的承能力。

97、工程上用的鱼腹梁、阶梯轴等,其截而尺寸随弯矩大小而变,这种截面变化的梁,往往就是近似的等强度梁。

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