材料力学公式汇总
第二章：拉伸、压缩与剪切
序
号
名称
1 正应力
σ = FN A
公式
备注
页码
应用条件：外力合力作用线沿杆
的轴线
P12
2
斜截面上的 正应力与切 应力
σα
=
σ cos2
α
=
σ 2
(1 +
cos 2α)
τα
=
σ 2
sin
2α
胡克定律
σ = Εε
3 剪 切 胡 克 定 τ = Gγ
律
4
拉压杆轴向 变形
Δ
l
=
±
FN L EA
(σ ≤ σ p时)
P16
P19
式中： γ --切应变； γ = r?
l
P53
式中： EA --抗拉（压）刚度
P18
泊松比（横向 变形系数）
ν
=
ε′ ε
= ? ε ′ ε ′ = ε
?νε
= ?νσ Ε
式中： ε ′ --横向正应变 ε --轴向正应变
P19
5
G、E、μ
关系
G=
E （2 1+
μ）?
? ? ? ? ?
εx=ε y=0
γ
xy
=τ G
????ε
??
450
σ1=τ σ3=?τ
????ε
??
450
=
γ =?
xy
=
?
τ
...( a )
2 2G
1 E
(σ
3
?
μσ1
)=?
(1+μ
G
)τ
...(b)
式中：G --切变模量 E—弹性模量 μ--泊松比
杆件轴向拉 压应变能
Vε
=W
=
1 2
FΔl
=
FN2l 2EA
6
应变能密度 （单位体积
v = 1 σε = 1 Eε 2 = σ 2
22
2E
应变能）
???Q Δl
=
FN L EA
? ??
P23
单位：
J m3
；总应变能
∫ Vε = V vε dv
P23
杆 件 温 度 变 ΔlT = αl ? ΔT ? l
式中：αl 为材料线胀系数
7 形量
ΔlT
= Δl
=
FRBl EA
? αl ? ΔT ?l
=
FRBl EA
?FRB = E?αl ?ΔT? A? σT (热应力)
=
FRB A
= αl ? E ? ΔT
P188 P188
附录 I：截面的几何性质
∫ 1
静矩
SZ =
ydA
A
2 形心
∫ yc =
A ydA = SZ
A
A
3
组合截 面形心
n
n
∑ ∑ yc = Ai yi
Ai
i =1
i =1
∫ 惯性矩
yx =
x2dA
A
惯性积
∫ 实心圆轴： I p =
d 2
ρ 2 2πρ d ρ
=
πd4
0
32
4
极惯 性矩
∫ I p =
ρ 2dA
A
空心圆轴： I p
=
π 32
(D 4
? d 4)
=
π D4 32
(1 ? α
4)
薄壁圆截面： I p = 2π R03δ
∫ y xy =
xydA
A
P322 P323
-1-
材料力学公式汇总
圆形截面： Iz
=
Iy
=
1 2
Ip
=
πd4 64
矩形截面： Iz
=
bh3 12
∫ 5
惯性矩
Iz =
y2dA
A
空心截面：
Iz
=
π D4 64
(1?α 4 )
三角形：
Iz
=
bh3 36
6
平行移 轴定理
I y = I yo + Ab2
7 惯性矩和惯性轴的转轴公式
→ I yo = I y ? Ab2
第三章：扭转
P327
1
功率与扭力矩的 转换
{ } M e N?M
{P} = 9549 {n} KW
{P}
=
159.2
KW
{n}
r / min
r/s
M e ×ω(rad / s) =
M
e
×
2π
×
n 60
=
1000P
P55
2
薄壁圆筒扭转切 τ = M e
应力
2π R02δ
式中：δ---壁厚
R0
=
d +δ 2
=
D ?δ 2
3
圆轴扭转切应力 (横截面上距圆心 为 ρ 的任意点 τ)
τρ
=
Tρ IP
适用于线弹性材料圆截面 P59
圆轴扭转强度条 件
[ ] τ max
= Tmax R IP
= Tmax Wp
≤
τ
4
式中：Wp
=
IP R
--抗扭截面系数
P60
实心圆轴： I p
= πd4 32
;
Wt
= πd3 16
空心圆轴： I p
=
π D4 32
(1?α 4 ) ;Wt
=
π D3 16
(1?α 4 )
圆 轴 5扭 转 角
等 截 面 圆 ? = Tl
轴
GI p
等截面薄 ? = Tl
壁圆管
2Gπ R03δ
式中：(1) GI p ---抗扭刚度；(2)
此式若长度单位用 mm，则 G
单位用 MPa
LP86
I p薄
=
2π R03δ
→ τ薄圆管
=
Me 2π R02δ
6
刚度条件（单位 长度扭转角）
?， max
=? l
=
Tmax GI p
× 1800 π
≤
??? , ??
单位： (0 ) / m
LP87
单位体积剪切应 变能密度
νε
=
1τr 2
=
τ2 2G
7
等直圆杆扭转时 的应变能
Vε
= 1 T 2l 2 GI p
= GI p ? 2 2l
→ 弹簧变形量：V ε
=
1 T 2l 2 GI
p
（FR）2 2π Rn =
2GI p
=W
=
1
8FD3 n
F ? Δ ? Δ = ...=
2
Gd 4
P71
8
弹簧丝横截面上 最大剪应力（强
度条件）
τ max
=
k
8FD πd3
=
4c ?1 ( 4c ? 4
+
0.615 )
c
8FD πd3
≤
[τ
]
式中：k---曲度系数； c---弹簧指数（ c = D ）
d
-2-
弹簧变形量
材料力学公式汇总
λ
=
F C
=
8FD3n Gd 4
≤
λmax
=
l
? nd
式中：C—弹簧刚度，即弹簧抵
抗变形的能力； n---弹簧有效
圈数；l---弹簧自由长度
LP93
矩形截面轴扭转 切应力
τ max
=
T wt
=T α hb2
；
τ1 =ντ max
9
式中：τ max ---最大切应力，发
生在截面长边 h 的中点处；
τ1 ---短边 b 中点处切应力； αν ---与比值 h/b 有关的系数。
矩形截面轴扭转 ? = Tl = Tl
切角
GIt Gβ hb3
P74
狭长矩形截面轴
10
（当 h/b≥10 时， α、β≈?）
τ max
=
3T hδ 2
；?
=
3Tl Ghδ 3
P75
开口薄壁杆 扭转切应力
τ max
=
3Tδ max
n
∑ hiδ
3 i
i =1
11
开口薄壁杆 扭转角
?=
3Tl
n
∑ G
hiδ
3 i
i =1
式中： hi、δi ---狭长矩形长、
厚度。
P77
闭口薄壁杆 扭转切应力
τ max
=
T 2 A0δmin
12
闭口薄壁杆扭转 ? = Tl
角、许用扭转角
GIt
[θ ] = T GIt
∫ 式中： It
=
4 A02 ds
→ (等厚薄壁圆杆)
=
4 A02 s
=
4Ω2δ S
δ
δ
其中：Ω ---所围截面的面积；S---沿截面中心线长度。 P80
第四章：弯曲应力
σ σ
= =
E ?ε My
=
Ey ?
ρ
?? ?
?
?
1 弯曲正应力
IZ
??
1=σ = M ； ρ Ey EIz
P116
2
最大弯曲正 应力
σ max
=
Mymax IZ
=M WZ
其中：WZ
=
IZ ymax
=
bh2 、π d3 、π D3(1?α 4) 6 32 32
应用条件：a、各向同性线弹性 材料；b、小变形。
P117
3
弯曲切应力
矩形：τ (y) =
3FS
(1 ?
4y2 )
；
2bh h2
τ max
= τ (y=0) =
3FS 2bh
=
3FS 2A
=
3τ 2
P129
-3-
τ
=
FS
S
* Z
IZb
圆形：τ max
=
4τ 3
材料力学公式汇总 薄壁圆环：τ max = 2τ
工字钢：τ max
= τ (y=0)
=
FS IZ b0
? bh2
? ?
8
? (b ? b0 )
h02 b
? ? ?
τ min
= τ (y=
±
h0 2
)
=
FS IZ b0
? ? ?
bh2 8
?
8h02 8
? ? ?
第五章：弯曲变形
挠曲轴近
d 2w = M ? EIw′′ = M dx2 EI
∫ 1 似微分方 EIw′ = EIθ = ? M (x)dx + C 程
EIw′′ = ?∫∫ (M (x)dx)dx + Cx + D)
应用条件：a、应力小于比例极限；b、小变形 条件下；c、剪力对变形的影响可以忽略。
近似：①忽略 (w′)2 ；②忽略剪力对变形的影
响。
P158
wB
=
?
Fl 3 3EI
θB
=
?
Fl 2 2EI
wB
=
?
ql 4 8EI
θB
=
?
ql 3 6EI
常见挠度 2 及转角
wB
=
?
Ml 2 2EI
wC
=
?
Fl 3 48EI
θB
=
?
Ml EI
θA
=
?θ B
=
? Fl 2 16EI
wC
=
? 5ql4 384EI
θA
=
?θB
=
?
ql 3 24EI
wmax
=
?
Ml2 9 3EI
wC
=
Ml2 16EI
(x= l 处）； 3
θA
=
?
Ml 6EI
θB
=
?
Ml 3EI
3
弯曲 应变能
纯弯曲时：ν ε
=
M 2l 2EI
∫ ∫ 横力弯曲时：ν ε =
M 2 ( X ) dx = 1 EI
l 2EI
2
(w′′)2 dx
l
P174
第七章：应力和应变分析、强度理论
1 薄壁圆筒
纵截面应力（周向）：σt =
pD 2δ
= σ1
横截面应力（轴向）：σx
=
pD 4δ
=σ2
径向应力：
σr = ? p ≈ 0 = σ3
P215
-4-
材料力学公式汇总
斜截面上的应
σα
=
σx
+σ y 2
+σx
?σ y 2
cos 2α
? τ xy
sin 2α
2力
τα =
σ
x
?σ 2
y
sin
2α
+ τ xy
cos 2α
式中：代数值较大
的正应力为σ x ，α
指 斜 截 面 法 线 与 P211
3
最大/最小正应 力
σmax = σ x + σ y ±
σmin
2
? ?
σ
x
?
?σ y 2
?2 ? ?
+τ xy2
=
σx
+σy 2
±
R
σ x 的夹角；逆时针
为正、顺时针为负。 P213
4 主应力方向角
tan
2α0
=
?
2τ x σx ?σ
y
tan α0
= ? τ xy σ x ?σmin
= ? τ xy σmax ?σ y
注意：求解时，令代数
值较大的正应力为
σ x ，它所在平面的切 应力为τ x 。
P214
5
最大/最小切应 力
τ max = ± τ min
? ?
σ
x
?
?σ y 2
?2 ? ?
+τ xy2
=
± σ1 ?σ3 2
= ±R
最大切应力 τ max 所
在 平 面 与 主 应 力 P220
6 应力圆方程
? ?
σ
α
?
?
σx
+σ 2
y
?2 ? ?
+τα2
=
? ?
σ
x
?
?σ y 2
?2 ? ?
+ τ xy2
=
R2
σ 2 平行，与σ 1 σ 3 各成 4 5 0
P211
斜截面上的
εα
=
εx
+εy 2
+
εx
?εy 2
cos 2α ?
γx 2
sin 2α
7 应变
γα =
ε x ? ε y sin 2α + γ x cos 2α
L
2
2
2
P233
8
最大/最小应 变、方向角
εmax = ± ε min
?εx ? ?
?εy 2
?2 ? ?
+
? ? ?
γ xy 2
?2 ? ?
； tan 2α0
=
?
γ xy εx ?εy
( ) ( ) εx
=1 Ε
σ x ? μσ y
→ εα
=1 Ε
σα
μσ ?
?（900 -α）
L P234
9
ε、γ、σ 间的
关系
γx
= τ xy G
→ τ xy
= G ?γ xy
=
E 2(1 +
μ
)
?
γ
xy
( ) σ x
=
Ε 1? μ2
ε x + με y
→
σ1
=
Ε 1? μ2
??ε1
+
μ
(ε2
+
ε3
)??
P223
10 广义胡克定律
( ) εx
=
1 Ε
??σ x
?
μ
σy +σz
??
ε1
=
1 Ε
??σ1
? ( μσ 2
+ σ 3 )??
→ ε max
= ε1
≥
0
P223
体应变（体积应
θ
= ε1
+ε2
+ ε3
=
1? 2μ 2
(σ1
+σ2
+σ3)
= σm
k
11 变）
式中：
k
=
E
3(1? 2μ )
--体积弹性模量；σ m
=
1 3
(σ
1
+σ2
+σ3)
---主应力平均值。
vε
=
1 2
σ
1ε1
+
1 2
σ
2ε
2
+
1 2
σ
3ε
3
应变能密度（弹 12 性比能）
=
1 2E
??σ12
+ σ 22
+
σ
2 3
?
2μ
(σ1σ 2
+ σ 2σ3
+ σ3σ1 )??
( ) = 1 2
σ xε x + σ yε y + σ zε z +τ xyγ xy +τ yzγ yz +τ zxγ zx
= vv + vd
-5-
材料力学公式汇总
体积改变能密 度
vv
=
1? 2ν 6E
(σ1
+σ2
+σ3 )2
形状改变能密 度
vd
= 1+ν 6E
??(σ1
?σ 2 )2
+ (σ 2
?σ3 )2
+ (σ3
?
σ
1
)2
? ?
P229
第一强度理论 （最大拉应力理论）
σ r1 = σ1 ≤ [σ ]
铸 铁 等 脆 性 P230
第二强度理论 （最大拉应变理论）
σ r2 = σ1 ?ν (σ 2 + σ3) ≤ [σ ]
校核
P231
☆ 强
第三强度理论
σ r3 = σ1 ?σ3 ≤ [σ ]
钢
P232
13
度 理
（最大切应力理论）
圆杆适用：σ r3
=
1 W
M 2 + T 2 = σ 2 + 4τ 2 ≤ [σ ]
件 σr3
等 设 计 的 P268
论
塑
第四强度理论 （畸变能密度理论）
σr4 =
1 2
??(σ1
?σ3
)2
+
(σ 2
?σ3 )2
+
(σ 2
?
σ
1
)2
? ?
≤
[σ
]
性 校
轴径比
σ r4 大 P232
圆杆适用：σ r4
=
1 W
M 2 + 0.75T 2 = σ 2 + 3τ 2 ≤ [σ ]
核
P268
第八章：组合变形及连接部分的计算
M = M + M 2 y max
2 y max
注意：此式仅适用于圆截面杆，若不是则求应力时分别 在各点叠加比较（如下）。
14 组合变形叠加
①σC
=σN
+σX
+σZ
=
FN bh
+
MX WX
+
MZ WZ
②σD =
σ2 D′
+ 3τ D2
→ (使用第四强度理论) ?
*15 莫尔强度理论
σ D′
=
FN A
+ MZ WZ
=
FN bh
+ 6MZ hb2
；τ D
=τ1 +τ2
= My α hb2
+ 3Fsz 2bh
σ rm
=
σ1
?
[σ [σ
t c
] ]
σ
3
≤
[σ t
]
[σt ] --抗拉许用应力 [σc ] --抗压许用应力
L P278
*16
构件含裂纹时 的断裂准则
KI = σ π a ≤ KIC
σ cr = σ s
KI ---应力强度因子 KIC ---断裂韧性
第九章：压杆稳定
杆的类型
λ=
μl i
(其中：i =
I → 圆杆：i = d )
A
4
1
判别
与λ0、λ
比较
p
→
λ0
=
a
?σs b
、λp
=
π 2E σp
μ=0.5
μ=0.7
μ=1 μ=2 P302
-6-
材料力学公式汇总
π 2E ? A = π 2EI （大柔杆）
2
临界压力
? λ2
( μl )2
Fcr
= σ cr
?
A
=
? ?
（a
?
bλ）? A
（中柔杆）
?? σ s ? A
（小柔杆）
3
临界应力 (大柔杆)
σ cr
=
Fcr A
=
π 2EI → λ
(μl)2 ? A
=
μl i
→ σ cr
= π 2E λ2
≤σP
4 校核（安全系数法）
n=
Fcr F
= σ cr σ
≥ nst
P306
P303 P310
1 动荷系数
2 惯性力 3 速度位移
第十章：动载荷
kd
=1+
a g
kd = 1+
1+ 2h Δst
kd =
v= g ? Δst
v2 g ? Δst
Δd = kd ? Δst σ d = kd ?σ st
F
=
man2
=
mrω 2
=
mv2 r
→ (惯性增量)Δ F
=
mv2 r
= Wv2 gl
s = 1 at 2 2
2as = v2
P136 P142 P148
第十一章：交变应力
1 循环特征
[ ] r = σ min σ max = 1, ?1
2
平均应力（交变应力的静应力部分）
σm
=
1 2
(σ
max
+ σ min )
3 应力辐（交变应力的动应力部分）
σα
=
1 2
(σ
max
? σ min )
4 构件在对称循环下的持久极限
[ ] σ ?1构（σ ?10）=
εσ β kσ
σ ?1 → σ max
≤
σ ?1
=
σ
0 ?1
n
=
εσ β nkσ
σ ?1
P151
-7-
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. 6.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） 7. 8.纵向线应变和横向线应变 9.10.泊松比 11.胡克定律 12.受多个力作用的杆件纵向变形计 算公式? 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 15.许用应力，脆性材 料，塑性材料 16.延伸率 17.截面收缩率 18.剪切胡克定律（切变模量G，切应变g ） 19.拉压弹性模量E、泊松比和切变 模量G之间关系式 20.圆截面对圆心的极惯性矩（a） 实心圆
21.（b）空心 圆 22.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） 23.圆截面周边各点处最大切应力计 算公式 24.扭转截面系数，（a） 实心圆 25.（b）空心圆 26.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 27.圆轴扭转角与扭矩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 矩不同或各段的直径不同（如阶 梯轴）时或 29.等直圆轴强度条件 30.塑性材料；脆性 材料 31.扭转圆轴的刚度条件? 或 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 , 33.平面应力状态下斜截面应力的一 般公式 , 34.平面应力状态的三个主应力 ,
材料力学重点及其公式 材料力学的任务 （1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。 变形固体的基本假设 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。 外力分类：表面力、体积力；静载荷、动载荷。 内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。 应力： dA dP A P p A =??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变：线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转；（4）弯曲；（5）组合变形。 静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不再变化的载荷。 动载荷：载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因：脆性材料在其强度极限b σ破坏，塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为 极限应力理想情形。 塑性材料、脆性材料的许用应力分别为： []3n s σσ=， []b b n σ σ=，强度条件： []σσ≤??? ??=max max A N ，等截面杆 []σ≤A N m a x 轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为：l l l -=?1，沿轴线方向的应变和横
截面上的应力分别为：l l ?= ε，A P A N ==σ。横向应变为：b b b b b -=?=1'ε，横向应变与轴向应变的关系为：μεε-=' 。 胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 εσE =，这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得：EA Nl l = ? 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φργτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力：t p W T R I T == max τ；圆轴扭转的强度条件： ][max ττ≤=t W T ，可以进行强度校核、截面设计和确定许可载荷。 圆轴扭转时的变形：??== l p l p dx GI T dx GI T ?；等直杆：p GI Tl =? 圆轴扭转时的刚度条件： p GI T dx d == '??，][max max ??'≤='p GI T 弯曲内力与分布载荷q 之间的微分关系 )() (x q dx x dQ =； ()()x Q dx x dM =；()()()x q dx x dQ dx x M d ==2 2 Q 、M 图与外力间的关系 a ）梁在某一段内无载荷作用，剪力图为一水平直线，弯矩图为一斜直线。 b ）梁在某一段内作用均匀载荷，剪力图为一斜直线，弯矩图为一抛物线。 c ）在梁的某一截面。 ()()0==x Q dx x dM ，剪力等于零，弯矩有一最大值或最小值。 d ）由集中力作用截面的左侧和右侧，剪力Q 有一突然变化，弯矩图的斜率也发生突然变化形成一个转折点。
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 ,
材料力学总结一、基本变形
二、还有： （1）外力偶矩：)(9549 m N n N m ?= N —千瓦；n —转/分 （2）薄壁圆管扭转剪应力：t r T 22πτ= （3）矩形截面杆扭转剪应力：h b G T h b T 32max ;β?ατ= =
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：∑∑=== n i i n i ci i c A y A y 1 1 ； ∑∑=== n i i n i ci i c A z A z 1 1 2．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 2 2 x y x y x --+ += ατασστα2cos 2sin 2 x y x +-= y x x tg σστα-- =220 22 min max 22 x y x y x τσσσσσ+??? ? ? ?-±+= c ：适用条件：平衡状态 (2)三向应力圆： 1max σσ=； 3min σσ=；2 3 1max σστ-= x
（3）广义虎克定律： [])(13211σσνσε+-=E [] )(1 z y x x E σσνσε+-= [])(11322σσνσε+-=E [] )(1 x z y y E σσνσε+-= [])(12133σσνσε+-=E [] )(1 y 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-=3 2．一种常见的二向应力状态： 22 3122τσσ σ+?? ? ??±= 2234τσσ+=r 2243τσσ+=r 五、强度理论 *相当应力：r σ 11σσ=r ，313σσσ-=r ，()()()][2 12 132322214σσσσσσσ-+-+-= r σx σ
材料力学重点及其公式 材料力学的任务 (1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类: 表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上与内力。 应力: dA dP A P p A =??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 (1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;(5)组合变形。 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不在变化的载荷动载荷:载荷与速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应力理 想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为:[]3n s σσ=,[]b b n σσ=,强度条件:[]σσ≤??? ??=max max A N ,等截面杆 []σ≤A N max 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变与横截面上的应力分别为:l l ?= ε,A P A N ==σ。横向应变为:b b b b b -=?=1'ε,横向应变与轴向应变的关系为:μεε-='。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即 εσE =,这就就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:EA Nl l =? 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φργτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===22ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力:t p W T R I T == max τ;圆轴扭转的强度条件: ][max ττ≤=t W T ,可以进行强度校核、截面设计与确定许可载荷。
材料力学重点及其公式 材料力学的任务变形固体的基本假设外力分类：（1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。表面力、体积力；静载荷、动载荷。 内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2 ）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。 应力：P Hm —E 兰正应力、切应力。 应变。 杆件变形的基本形式（1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转; 静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不在变化的载荷变化的载荷为动 载荷。 失效原因：脆性材料在其强度极限b破坏，塑性材料在其屈服极限 关系为：。 胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得：l 皿 EA 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部 未知力。 圆轴扭转时的应力变形几何关系一圆轴扭转的平面假设d_ 。物理关系——胡克定律 d G G 。力学关系T °d_dx dA 2G d G2 dA圆轴扭转时的应力: dx A A dx dx A max T R T；圆轴扭转的强度条件： I p W t T max W t []，可以进行强度校核、截面设计和确 变形与应变：线应变、切 （4）弯曲；（5）组合变形。动载荷： 载荷和速度随时间急剧 s时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为: n3 b n b ，强度条件: max max ，等截面杆max A 轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为: l l1l，沿轴线方向的应变和横截面上 的应力分别为: l N P 站b 。横向应变为： l 'A A b E ，这就是胡克定律。E 色-，横向应变与轴向应变的b
材料力学重点及其公式 材料力学的任务 （1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。 变形固体的基本假设 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。 外力分类： 表面力、体积力；静载荷、动载荷。 内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。 应力： dA dP A P p A = ??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变：线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转；（4）弯曲；（5）组合变形。 静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不在变化的载荷动载荷：载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因：脆性材料在其强度极限 b σ破坏，塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为： []3 n s σσ=， []b b n σσ=，强度条件： []σσ≤??? ??=max max A N ，等截面杆 []σ≤A N m a x 轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为：l l l -=?1，沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为：l l ?= ε，A P A N ==σ。横向应变为：b b b b b -=?=1'ε，横向应变与轴向应变的关系为：μεε-=' 。 胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 εσE =，这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得：EA Nl l = ? 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φ ρ γρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φρ γτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力：t p W T R I T == max τ；圆轴扭转的强度条件： ][max ττ≤=t W T ，可以进行强度校核、截面设计和确
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≤ R 0 /10 ，R 0 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 , ,
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
材料力学公式总结
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材料力学重点及其公式 材料力学的任务 （1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。 变形固体的基本假设 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。 外力分类： 表面力、体积力；静载荷、动载荷。 内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。 应力： dA dP A P p A = ??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变：线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转；（4）弯曲；（5）组合变形。 静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不在变化的载荷动载荷：载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因：脆性材料在其强度极限 b σ破坏，塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为： []3 n s σσ=， []b b n σσ=，强度条件： []σσ≤??? ??=max max A N ，等截面杆 []σ≤A N max 轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为：l l l -=?1，沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为：l l ?= ε，A P A N ==σ。横向应变为：b b b b b -=?=1'ε，横向应变与轴向应变的关系为：μεε-=' 。 胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 εσE =，这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得：EA Nl l = ? 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φ ρ γρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φρ γτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力：t p W T R I T == max τ；圆轴扭转的强度条件： ][max ττ≤=t W T ，可以进行强度校核、截面设计和确
材料力学公式汇总完全版 1 截面的几何参数 序号公式名称公式符号说明 ydAzdAZ为水平方向 ,,AA(1.1) 截面形心位置， yz,,ccY为竖直方向 AA yAzA,,iiii， zy,,(1.2) 截面形心位置 ccAA,,ii ， S,ydAS,zdAZy,,(1.3) 面积矩 AA ， S,AyS,Az(1.4) 面积矩 ,,ziiyii SSyz(1.5) 截面形心位置 z， y,,ccAA ， S,AzS,Ay(1.6) 面积矩 yczc 22， I,ydAI,zdAzy,,(1.7) 轴惯性矩 AA 2 I,,dA,,(1.8) 极惯必矩 A I,I，I(1.9) 极惯必矩 ,zy I,zydAzy,(1.10) 惯性积 A 22，I,iA I,iA(1.11) 轴惯性矩 yyzz I惯性半径 Iyz(1.12) ， i,i,zy(回转半径) AA ， S,SS,S面积矩 ,,zziyyi 轴惯性矩 ， I,II,I(1.13) 极惯性矩 ,,zziyyi 惯性积 ， I,II,I ,,,,izyzyi 2 I,I，aAzzc 2I,I，bA (1.14) 平行移轴公式 yyc I,I，abAzyzcyc
1 2 应力和应变 序号公式名称公式符号说明 N轴心拉压杆横 ,,(2.1) 截面上的应力 A N危险截面上危 ,,(2.2) max险点上的应力 A ,l轴心拉压杆的 ,,(2.3a) 纵向线应变 l 轴心拉压杆的 ,l,l,l,,.l(2.3b) 1纵向绝对应变 ,,E,(2.4a) , ,, 胡克定律 E(2.4b) N.l ,l,(2.5) 胡克定律 EA Nlii ll,,,,(2.6) 胡克定律 ,,iiEAi ,bb,b'1,, ,(2.7) 横向线应变 bb ',, ,泊松比(横向 ,(2.8) 变形系数) ' ,,,,, 剪力双生互等 ,,,(2.9) xy定理 ,,G, (2.10) 剪切虎克定理实心圆截面扭 T,, ,,(2.11) 转轴横截面上 I,的应力 TR实心圆截面扭 , ,maxI(2.12) 转轴横截面的 , 圆周上的应力 I抗扭截面模量 ,(2.13) W ,T(扭转抵抗矩) R 2 实心圆截面扭 T ,,(2.14) 转轴横截面的 maxWT圆周上的应力 T.l圆截面扭转轴的 ,,(2.15) GI变形 , Tli圆截面扭转轴的 i ,,,,(2.16) ,,iGI变形 ,i T,单位长度的扭转， ,,,,(2.17) lGI角 ,
材料力学 材料力学的任务 （1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。 变形固体的基本假设 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。 外力分类：表面力、体积力；静载荷、动载荷。 内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。 应力： dA dP A P p A = ??=→?lim 正应力、切应力。 变形与应变：线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转；（4）弯曲；（5）组合变形。 静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不再变化的载荷。 动载荷：载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因：脆性材料在其强度极限 b σ破坏，塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应力理想情形。塑性材 料、脆性材料的许用应力分别为： []3n s σσ=， []b b n σ σ=，强度条件： []σσ≤??? ??=max max A N ，等截面杆 []σ≤A N max 轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为：l l l -=?1，沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为：l l ?=ε，A P A N == σ。横向应变为：b b b b b -=?=1'ε，横向应变与轴向应变的关系为：μεε-=' 。 胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 εσE =，这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得：EA Nl l = ? 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φργτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ??? === 2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力：t p W T R I T ==max τ；圆轴扭转的强度条件： ][max ττ≤= t W T ，可以进行强度校核、截面设计和确定许可载荷。
. . 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
材料力学公式总结完全版
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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 A zdA z A c ?= ，A ydA y A c ?= Z 为水平方向 Y 为竖直方向 （1.2） 截面形心位置 ∑∑=i i i c A A z z ， ∑∑= i i i c A A y y （1.3） 面积矩 ?=A Z ydA S ，?=A y zdA S （1.4） 面积矩 i i z y A S ∑=，i i y z A S ∑= （1.5） 截面形心位置 A S z y c = ，A S y z c = （1.6） 面积矩 c y Az S =，c z Ay S = （1.7） 轴惯性矩 dA y I A z ?=2，dA z I A y ?=2 （1.8） 极惯必矩 dA I A ?=2ρρ （1.9） 极惯必矩 y z I I I +=ρ （1.10） 惯性积 dA zy I A zy ?= （1.11） 轴惯性矩 A i I z z 2=，A i I y y 2 = （1.12） 惯性半径 （回转半径） A I i z z = ，A I i y y = （1.13） 面积矩 轴惯性矩 极惯性矩 惯性积 ∑=zi z S S ，∑=yi y S S ∑=zi z I I ，∑=yi y I I ∑=i I I ρρ，∑=zyi zy I I （1.14） 平行移轴公式 A a I I zc z 2+= A b I I yc y 2+= abA I I zcyc zy +=
材料力学公式汇总 一、应力与强度条件 1、拉压 []σσ≤= max max A N 2、剪切 []ττ≤= A Q max 挤压 [] 挤压挤压挤压σσ≤= A P 3、圆轴扭转 []ττ≤= W t T max 4、平面弯曲 ①[]σσ≤= max z max W M ②[]max t max t max max σσ≤= y I M z t max c max max y I M z c =σ[]cnax σ≤ ③[]ττ≤?=b I S Q z * max z max max 5、斜弯曲 []σσ≤+= max y y z z max W M W M 6、拉（压）弯组合 []σσ≤+= max max z W M A N []t max t z max 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 2n 2w 2n 2w r34W M M ②第四强度理论 []στσσ≤+= += z 2n 2w 2n 2 w r475.03W M M 二、变形及刚度条件 １、拉压 ∑ ? === ?L EA x x N EA L N EA NL L d )(i i ２、扭转 ()? = ∑==Φp p i i p GI dx x T GI L T GI TL πφ0180?=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 EI qL B 63 =θ EI ML f B 22= EI PL f B 33 = EI qL f B 84= P A B M A B A B q L L L
材料力学公式汇总
第二章：拉伸、压缩与剪切
序
号
名称
1 正应力
σ = FN A
公式
备注
页码
应用条件：外力合力作用线沿杆
的轴线
P12
2
斜截面上的 正应力与切 应力
σα
=
σ cos2
α
=
σ 2
(1 +
cos 2α)
τα
=
σ 2
sin
2α
胡克定律
σ = Εε
3 剪 切 胡 克 定 τ = Gγ
律
4
拉压杆轴向 变形
Δ
l
=
±
FN L EA
(σ ≤ σ p时)
P16
P19
式中： γ --切应变； γ = r?
l
P53
式中： EA --抗拉（压）刚度
P18
泊松比（横向 变形系数）
ν
=
ε′ ε
= ? ε ′ ε ′ = ε
?νε
= ?νσ Ε
式中： ε ′ --横向正应变 ε --轴向正应变
P19
5
G、E、μ
关系
G=
E （2 1+
μ）?
? ? ? ? ?
εx=ε y=0
γ
xy
=τ G
????ε
??
450
σ1=τ σ3=?τ
????ε
??
450
=
γ =?
xy
=
?
τ
...( a )
2 2G
1 E
(σ
3
?
μσ1
)=?
(1+μ
G
)τ
...(b)
式中：G --切变模量 E—弹性模量 μ--泊松比
杆件轴向拉 压应变能
Vε
=W
=
1 2
FΔl
=
FN2l 2EA
6
应变能密度 （单位体积
v = 1 σε = 1 Eε 2 = σ 2
22
2E
应变能）
???Q Δl
=
FN L EA
? ??
P23
单位：
J m3
；总应变能
∫ Vε = V vε dv
P23
杆 件 温 度 变 ΔlT = αl ? ΔT ? l
式中：αl 为材料线胀系数
7 形量
ΔlT
= Δl
=
FRBl EA
? αl ? ΔT ?l
=
FRBl EA
?FRB = E?αl ?ΔT? A? σT (热应力)
=
FRB A
= αl ? E ? ΔT
P188 P188
附录 I：截面的几何性质
∫ 1
静矩
SZ =
ydA
A
2 形心
∫ yc =
A ydA = SZ
A
A
3
组合截 面形心
n
n
∑ ∑ yc = Ai yi
Ai
i =1
i =1
∫ 惯性矩
yx =
x2dA
A
惯性积
∫ 实心圆轴： I p =
d 2
ρ 2 2πρ d ρ
=
πd4
0
32
4
极惯 性矩
∫ I p =
ρ 2dA
A
空心圆轴： I p
=
π 32
(D 4
? d 4)
=
π D4 32
(1 ? α
4)
薄壁圆截面： I p = 2π R03δ
∫ y xy =
xydA
A
P322 P323
-1-
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
材料力学公式汇总完全版 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗： 1、销售大厅服务岗岗位职责： 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点； 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 （糕点） 添加茶水工作1）眼神关注客人，当客人距3米距离侯客迎询问客户送客户
注意事项 15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！” 3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人； 4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）； 7）在满座位的情况下，须先向客人致
待； 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料（糕点服务） 1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用 托盘； 2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一 下，请问您需要什么饮品”为起始； 3）服务方向：从客人的右面服务； 4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时， 必须询问客人是否需要再添一杯，在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触； 5）在客人再次需要饮料时必须更换杯 子； 下班程 序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导； 2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会； 4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班
材料力学重点及其公式 材料力学的任务 变形固体的基本假设 外力分类： （1）强度要求；（2）刚度要求；（3）稳定性要求。 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。 表面力、体积 力；静载荷、动载荷。 内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引 起的附加相互作用力 截面法：（1 ）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保 留另一部分研究（2 ）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。 （3）根据 平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。 P dP 应力： p ii m 正应力、切应力。 U0 A dA 应变。 杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转; 静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不在变化的载荷 变化的载荷为动载荷。 失效原因：脆性材料在其强度极限 b 破坏，塑性材料在其屈服极限 关系为: 胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 l 皿 EA 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部 未知力。 变形与应变：线应变、切 （4）弯曲；（5）组合变形。 动载荷：载荷和速度随时间急剧 S 时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为: n 3 n b ，强度条件: max A max ，等截面杆 N max A 轴向拉伸或压缩时的变形: 杆件在轴向方向的伸长为: l l i l ，沿轴线方向的应变和横截面上 的应力分别为: N -。横向应变为: A A b i b -,横向应变与轴向应变的 b E ，这就是胡克定律。 E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得: