第4章-材料力学的基本概念11知识讲解
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材料力学各章重点内容总结第一章 绪论一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是:强度要求、刚度要求和稳定性要求。
二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力;刚度要求是指构件应有足够的抵抗变形的能力;稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。
三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是:连续性假设、均匀性假设和各向同性假设。
第二章 轴向拉压一、轴力图:注意要标明轴力的大小、单位和正负号。
二、轴力正负号的规定:拉伸时的轴力为正,压缩时的轴力为负。
注意此规定只适用于轴力,轴力是内力,不适用于外力。
三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式:N F Aσ= 注意正应力有正负号,拉伸时的正应力为正,压缩时的正应力为负。
四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式:2cos ασσα=,sin 22αστα=注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。
五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],maxmax N F A σσ=≤六、利用正应力强度条件可解决的三种问题:1.强度校核[],maxmax N F A σσ=≤一定要有结论 2.设计截面[],maxN F A σ≥ 3.确定许可荷载[],max N F A σ≤七、线应变l l ε∆=没有量纲、泊松比'εμε=没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式:E σε=,N F l l EA∆= 注意当杆件伸长时l ∆为正,缩短时l ∆为负。
八、低碳钢的轴向拉伸实验:会画过程的应力-应变曲线,知道四个阶段及相应的四个极限应力:弹性阶段(比例极限p σ,弹性极限e σ)、屈服阶段(屈服极限s σ)、强化阶段(强度极限b σ)和局部变形阶段。
会画低碳钢轴向压缩、铸铁轴向拉伸和压缩时的应力-应变曲线。
九、衡量材料塑性的两个指标:伸长率1100l l lδ-︒=⨯︒及断面收缩率1100A A Aϕ-︒=⨯︒,工程上把5δ︒≥︒的材料称为塑性材料。
十、卸载定律及冷作硬化:课本第23页。
材料⼒学概念及基础知识⼀、基本概念1 材料⼒学的任务是:研究构件的强度、刚度、稳定性的问题,解决安全与经济的⽭盾。
2 强度:构件抵抗破坏的能⼒。
3 刚度:构件抵抗变形的能⼒。
4 稳定性:构件保持初始直线平衡形式的能⼒。
5 连续均匀假设:构件内均匀地充满物质。
6 各项同性假设:各个⽅向⼒学性质相同。
7 内⼒:以某个截⾯为分界,构件⼀部分与另⼀部分的相互作⽤⼒。
8 截⾯法:计算内⼒的⽅法,共四个步骤:截、留、代、平。
9 应⼒:在某⾯积上,内⼒分布的集度(或单位⾯积的内⼒值)、单位Pa。
10 正应⼒:垂直于截⾯的应⼒(σ)11 剪应⼒:平⾏于截⾯的应⼒( )12 弹性变形:去掉外⼒后,能够恢复的那部分变形。
13 塑性变形:去掉外⼒后,不能够恢复的那部分变形。
14 四种基本变形:拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
⼆、拉压变形15 当外⼒的作⽤线与构件轴线重合时产⽣拉压变形。
16 轴⼒:拉压变形时产⽣的内⼒。
17 计算某个截⾯上轴⼒的⽅法是:某个截⾯上轴⼒的⼤⼩等于该截⾯的⼀侧各个轴向外⼒的代数和,其中离开该截⾯的外⼒取正。
18 画轴⼒图的步骤是:①画⽔平线,为X轴,代表各截⾯位置;②以外⼒的作⽤点为界,将轴线分段;③计算各段上的轴⼒;④在⽔平线上画出对应的轴⼒值。
(包括正负和单位)19 平⾯假设:变形后横截⾯仍保持在⼀个平⾯上。
20 拉(压)时横截⾯的应⼒是正应⼒,σ=N/A21 斜截⾯上的正应⼒:σα=σcos2α22 斜截⾯上的切应⼒:α=σSin2α/223 胡克定律:杆件的变形时与其轴⼒和长度成正⽐,与其截⾯⾯积成反⽐,计算式△L=NL/EA(适⽤范围σ≤σp)24 胡克定律的微观表达式是σ=Eε。
25 弹性模量(E)代表材料抵抗变形的能⼒(单位Pa)。
26 应变:变形量与原长度的⽐值ε=△L/L(⽆单位),表⽰变形的程度。
27 泊松⽐(横向变形与轴向变形之⽐)µ=∣ε1/ε∣28 钢(塑)材拉伸试验的四个过程:⽐例阶段、屈服阶段、强化阶段、劲缩阶段。
材料力学的基本知识与原理解析材料力学是研究材料在外界力作用下的力学性质和变形规律的学科。
它是现代工程学的基础学科之一,对于工程设计、材料选择和结构分析具有重要的意义。
本文将从材料力学的基本概念、应力与应变关系、材料的弹性与塑性行为以及材料失效等方面进行解析。
一、基本概念材料力学研究的对象是材料的内部结构和外部力的相互作用。
材料可以是金属、陶瓷、塑料等各种物质的组合体。
材料力学的基本概念包括应力、应变、弹性模量、屈服强度等。
应力是指单位面积上的力,可以分为正应力和剪应力。
应变是指物体单位长度的变化量,可以分为线性应变和剪切应变。
弹性模量是衡量材料抗拉伸变形能力的指标,屈服强度则是材料开始发生塑性变形的临界点。
二、应力与应变关系应力与应变之间存在一定的关系,这种关系被称为应力-应变关系。
对于线性弹性材料来说,应力与应变之间呈线性关系,可以用胡克定律来描述。
胡克定律表示应力与应变成正比,比例常数为弹性模量。
然而,在材料的应力超过一定临界值后,材料会发生塑性变形,此时应力与应变的关系就不再呈线性关系。
三、材料的弹性与塑性行为材料的弹性行为是指材料在外力作用下能够恢复原状的能力。
弹性行为是材料力学中最基本的性质之一。
当外力作用消失时,材料会恢复到原来的形状和尺寸。
然而,当外力超过材料的屈服强度时,材料会发生塑性变形。
塑性变形是指材料在外力作用下会永久性地改变其形状和尺寸。
塑性变形会导致材料的强度降低和损伤积累,最终可能导致材料的失效。
四、材料失效材料失效是指材料在使用过程中不再满足设计要求或无法继续承受外界力的情况。
材料失效可以分为强度失效和稳定性失效两种。
强度失效是指材料在外力作用下超过其强度极限而发生破坏。
稳定性失效是指材料在长期使用过程中,由于材料的内部缺陷或损伤积累导致材料的性能逐渐下降,最终无法继续使用。
材料失效对于工程结构的安全性和可靠性具有重要影响,因此,对于材料失效机理的研究和预测是材料力学的重要内容之一。
材料力学中的基本知识及其应用材料力学是研究材料的力学性能和行为的一门学科,它是材料科学和工程学的重要基础。
在工程实践中,掌握材料力学的基本知识对于设计和制造高性能材料和结构至关重要。
本文将介绍材料力学的基本概念和应用,并探讨其在工程领域中的重要性。
第一部分:材料力学的基本概念材料力学的基本概念包括应力、应变和弹性模量。
应力是单位面积上的力,可以描述材料受力后的变形程度。
应变是材料受力后的变形量与原始尺寸的比值,可以用来描述材料的变形性能。
弹性模量是描述材料对应力的响应能力,它衡量了材料在受力后能够恢复原状的能力。
第二部分:材料力学的应用材料力学的应用广泛,涉及到材料的设计、制造和使用。
在材料的设计过程中,材料力学可以帮助工程师选择合适的材料和确定合理的结构设计,以满足特定的应力和应变要求。
在材料的制造过程中,材料力学可以指导工程师选择适当的工艺参数,以确保材料的质量和性能。
在材料的使用过程中,材料力学可以帮助工程师评估材料的耐久性和可靠性,以确保材料在使用过程中不会发生失效。
第三部分:材料力学在工程领域中的重要性材料力学在工程领域中具有重要的意义。
首先,材料力学可以帮助工程师理解材料的性能和行为,从而指导材料的设计和制造。
其次,材料力学可以帮助工程师评估材料的可靠性和安全性,从而确保工程项目的顺利进行。
此外,材料力学还可以帮助工程师解决材料失效和损坏的问题,提高工程项目的效率和可持续性。
结论材料力学是材料科学和工程学的重要基础,掌握材料力学的基本知识对于设计和制造高性能材料和结构至关重要。
材料力学的应用广泛,涉及到材料的设计、制造和使用。
在工程领域中,材料力学具有重要的意义,可以帮助工程师理解材料的性能和行为,评估材料的可靠性和安全性,解决材料失效和损坏的问题。
因此,深入学习和应用材料力学的知识对于工程师来说是非常重要的。