塑性力学1应力应变
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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。
材料力学结构变形知识点总结材料力学是研究物体受力后产生的变形规律的一门学科,它涵盖了材料的力学性能以及结构受力后的变形特点。
在这篇文章中,我将对材料力学结构变形的相关知识点进行总结。
一、应力与应变1. 定义:应力是单位面积上的内力,它描述了物体受力后所产生的内部分子间的相互作用;应变是物体在受到外力作用下发生的形变,它描述了物体的相对位移。
2. 计算方法:应力等于物体表面上的受力除以受力点所在的面积;应变等于物体发生形变的长度变化与原始长度的比值。
二、材料的力学性质1. 弹性力学:当物体受到外力作用后,能够恢复原状的性质称为弹性;2. 塑性力学:当物体受到外力作用后,形状改变并保持新形状,失去弹性恢复能力;3. 破坏力学:当物体受到外力作用后,无法恢复原状,发生破裂或破坏。
三、结构变形的类型1. 拉伸变形:物体在受到拉力作用下发生的变形,导致长度增加,横截面积减小;2. 压缩变形:物体在受到压力作用下发生的变形,导致长度减小,横截面积增加;3. 弯曲变形:物体在受到弯矩作用下发生的变形,导致形状发生弯曲;4. 扭转变形:物体在受到扭矩作用下发生的旋转变形;5. 剪切变形:物体在受到切割力作用下发生的变形,导致相邻层之间发生滑动。
四、材料的力学性能指标1. 弹性模量:描述物体在受到外力作用下发生弹性变形的能力,是应力与应变的比值;2. 屈服强度:描述物体在受到外力作用下发生塑性变形的能力,是材料开始出现塑性变形时的应力值;3. 抗拉强度:描述物体在拉伸变形过程中的最大承受力;4. 弯曲强度:描述物体在弯曲变形过程中的最大承受力。
五、结构变形的影响因素1. 材料性质:不同材料具有不同的力学性能,会对结构变形产生影响;2. 外力作用:外力的大小、方向以及施加位置都会影响结构的变形;3. 结构形状与尺寸:结构的形状与尺寸决定了其抵抗变形的能力。
六、应用领域1. 建筑工程:材料力学结构变形的研究为建筑工程的安全设计提供了重要依据,使结构能够承受各种力学作用;2. 航空航天工程:飞行器的结构变形对飞行性能具有重要影响,材料力学可以提供合理的结构设计;3. 汽车工程:材料力学能够应用于汽车的碰撞安全设计,以及车身结构的优化。
弹性力学:1.应力:应力是描述一点内力各个方向上单位面积上的作用力的极限值,由于内力具有多重方向性因而应力也有多重方向性,需要用9个量描述,但表面独立的量有6个,实际上这6个量之间真正独立的只有3个。
2.应变;应变是描述一点的变形程度的物理量,变形包括伸缩和方向改变。
一点的应变是一个复杂的物理现象,需要6个量描述,但独立的量只有3个。
3.体积力:作用在物体每一点的外力。
比如每一点都有的重力。
4.面力:作用在物体表面的外力。
比如水给大坝表面的压力。
5.斜面应力公式:一点任一方向的面上的应力与这一点的6个坐标应力之间的关系,这个关系用于应力边界条件和斜面应力的计算。
物体表面的任一点的应力和该点的面力是相同的大小和方向。
6.平衡微分方程:分析一点:反映一点的体积力与该点的6个坐标应力之间的受力平衡的方程,方程是偏微分形式的方程。
直角坐标下的方程形式上简单,其它坐标的复杂些。
7.可能应力:满足应力边界条件和平衡微分方程的应力场(该点进入弹塑性阶段时还要满足应力形式的屈服条件),因为应力对应的应变不一定是真实应变,因此只满足应力方程的应力只是可能应力而不一定是真实应力。
8.位移:分析一点:一点变形前后的位置差值。
变形体研究的位移是该点空间位置的连续函数。
9.几何方程:分析一点:反映一点位移与该点应变之间关系的方程。
直角坐标的几何方程形式上是最简单的,而其它坐标的复杂些。
10.变形协调方程:变形体不出现开裂或堆叠现象,即一点变形后产生的位移是唯一的,这时对一点的应变分量之间的相互约束关系。
直角坐标下的方程形式上简单,其它坐标的复杂些。
11.物理方程:这是材料变形的固有性质,反映一点应力与应变之间的约束关系,这种约束关系和坐标选取无关,即各种坐标下的物理关系都是相同的函数。
12.弹性:弹性指物体在外界因素(外荷载、温度变化等)作用下引起变形,在外界因素撤除后,完全恢复其初始的形状和尺寸的性质。
13.完全弹性:材料变形性质只有弹性而没有其他如流变、塑性等变形性质。