材料力學(xué)基本概念和公式

1、1第一章第一章緒論緒論第一節(jié)第一節(jié)材料力學(xué)的任務(wù)材料力學(xué)的任務(wù)1、組成機(jī)械與結(jié)構(gòu)的各組成部分，統(tǒng)稱為構(gòu)件。2、保證構(gòu)件正?；虬踩ぷ鞯幕疽螅篴)強(qiáng)度，即抵抗破壞的能力；b)剛度，即抵抗變形的能力；c)穩(wěn)定性，即保持原有平衡狀態(tài)的能力。3、材料力學(xué)的任務(wù)：研究構(gòu)件在外力作用下的變形與破壞的規(guī)律，為合理設(shè)計(jì)構(gòu)件提供強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析的基本理論與計(jì)算方法。第二節(jié)第二節(jié)材料力學(xué)的基本假設(shè)材料力學(xué)的基本假設(shè)1、連續(xù)性假設(shè)：材料無(wú)空隙地充滿

2、整個(gè)構(gòu)件。2、均勻性假設(shè)：構(gòu)件內(nèi)每一處的力學(xué)性能都相同3、各向同性假設(shè)：構(gòu)件某一處材料沿各個(gè)方向的力學(xué)性能相同。木材是各向異性材料。第三節(jié)第三節(jié)內(nèi)力內(nèi)力1、內(nèi)力：構(gòu)件內(nèi)部各部分之間因受力后變形而引起的相互作用力。2、截面法：用假想的截面把構(gòu)件分成兩部分，以顯示并確定內(nèi)力的方法。3、截面法求內(nèi)力的步驟：①用假想截面將桿件切開，一分為二；②取一部分，得到分離體；③對(duì)分離體建立平衡方程，求得內(nèi)力。4、內(nèi)力的分類：軸力；剪力；扭矩；彎矩NFSF

3、TM第四節(jié)第四節(jié)應(yīng)力應(yīng)力1、一點(diǎn)的應(yīng)力：一點(diǎn)處內(nèi)力的集（中程）度。全應(yīng)力0limAFpA?????；正應(yīng)力σ；切應(yīng)力τ；22p????2、應(yīng)力單位：Pa（1Pa=1Nm2，1MPa=1106Pa，1GPa=1109Pa）第五節(jié)第五節(jié)變形與應(yīng)變變形與應(yīng)變1、變形：構(gòu)件尺寸與形狀的變化稱為變形。除特別聲明的以外，材料力學(xué)所研究的對(duì)象均為變形體。2、彈性變形：外力解除后能消失的變形成為彈性變形。3、塑性變形：外力解除后不能消失的變形，稱為塑性

4、變形或殘余變形。4、小變形條件：材料力學(xué)研究的問(wèn)題限于小變形的情況，其變形和位移遠(yuǎn)小于構(gòu)件的最小尺寸。對(duì)構(gòu)件進(jìn)行受力分析時(shí)可忽略其變形。3E=210GPa。4、低碳鋼拉伸時(shí)四個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)：彈性極限；比例極限；屈服極限；強(qiáng)度e?p?s?極限。b?5、低碳鋼拉伸時(shí)兩個(gè)塑性指標(biāo)：伸長(zhǎng)率：0100%ll????；斷面收縮率1100%AAA????6、材料分類：?＜5％為脆性材料，?≥5％為塑性材料。7、卸載定律和冷作硬化：在卸載過(guò)程中，應(yīng)力和應(yīng)變

5、按直線規(guī)律變化。預(yù)加塑性變形使材料的比例極限或彈性極限提高，但塑性變形和延伸率有所降低。8、名義屈服極限0.2?：對(duì)于沒(méi)有明顯屈服階段的材料，工程上常以卸載后產(chǎn)生殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度，稱為名義屈服極限0.2?9、材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能：塑性材料的拉壓性能相同。脆性材料在壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限遠(yuǎn)高于拉伸強(qiáng)度極限，脆性材料抗拉性能差，抗壓性能好。（如圖）第四節(jié)第四節(jié)失效、許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件失效、許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件1、失效：塑性材料制

6、成的構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形，脆性材料制成的構(gòu)件出現(xiàn)斷裂。2、許用應(yīng)力：稱為許用應(yīng)力，構(gòu)件工作時(shí)允許的最大應(yīng)力值，其中n為安全因數(shù)安全因數(shù)，為極限應(yīng)力3、極限應(yīng)力：構(gòu)件失效時(shí)的應(yīng)力，塑性材料取屈服極限（或0.2?）；脆性材料s?取強(qiáng)度極限（或）。b?bc?4、拉壓時(shí)強(qiáng)度條件：5、強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù)強(qiáng)度條件，可進(jìn)行強(qiáng)度校核、截面設(shè)計(jì)和確定許可載荷等強(qiáng)度計(jì)算。在工程中，如果工作應(yīng)力σ略大于[σ]，其超出部分小于[σ]的5%，一般還是允許的。低碳鋼鑄鐵n