《习题课材料力学》PPT课件

第三十七页，共113页。
截面1-1 截面2-2 （2）画扭矩图 (c) （1）用截面法求内力
第三十八页，共113页。
截面1-1
截面2-2 截面3-3
截面4-4
(2)画扭矩图
第三十九页，共113页。
25.发电量为1500kW的水轮机主轴如图示。D=550mm，d=300mm，正常 转速n=250r/min。材料的许用剪应力[τ]=500MPa。试校核水轮机主轴的强
（2）两杆的变形为
第二十一页，共113页。
（3）如图，A点受力后将位移至A’,所以A点的垂直位移为AA’’
15.受预拉力10kN拉紧的缆索如 图所示。若在C点再作用向下15 kN的力，并设缆索不能承受压 力。试求在h=l/5和h=4l/5两种 情况下，AC和BC两段内的内力。
第二十二页，共113页。
（2）AB与BC两边的角应变
第五页，共113页。
1
5
第二章
2
拉压、剪切与挤压
4
3
第六页，共113页。
4.试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力，并作轴力图。
解: (a) （1）求约束反力
（2）求截面1-1的轴力
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（3）求截面2-2的轴力 （4）求截面3-3的轴力 （5）画轴力图
第十六页，共113页。
解：(1)以杆CO为研究对象 (2)以铰链B为研究对象 (3)由强度条件得三杆的横截面直径
第十七页，共113页。
11.图示简易吊车的AB杆为木杆，BC杆为钢杆。木杆AB的横截面面积 A1=100cm2 ， 许 用 应 力 []1=7MPa ； 钢 杆 BC 的 相 应 数 据 是 ： A2=6cm2 ， []2=160MPa。试求许可吊重P。 解：以铰链B为研究对象

③应力分析：画危险面应力分布图，叠加；
④强度计算：建立危险点的强度条件，进行强度
计算。
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2、两相互垂直平面内的弯曲
有棱角的截面
max
Mz Wz

My Wy
[ ]
圆截面
max
M
2 z

M
2 y
[ ]
W
3、拉伸（压缩）与弯曲
有棱角的截面
max

FN ,max A
（4）确定最大剪力和最大弯矩
3、弯曲应力与强度条件
（1）弯曲正应力
My
I PPT课件 z
12
M max Wz
yt，max yc，max
Oz y
PPT课件
t,max

Myt,max Iz
c,max

Myc,max Iz
13
（2）梁的正应力强度条件
M max
Wz

M
2 z

M
2 y
T
2
Mr4
M
2 z

M
2 y

0.75T
2
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5、连接件的强度条件
剪切的强度条件
FS [ ]
AS
挤压强度条件
bs

Fbs Abs
[ bs ]
PPT课件

M z,max Wz

M y,max Wy
[ ]
圆截面
max
FN ,max A PPT课件

M max W
[ ]
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4、弯曲与扭转

M
l 2
fcF
1 l1 Fal2 EI2 3
fc Me E 1Il21Mel32
1
f c
F cy

1 EI

l1 2
FCy l2
2 3
l2



l2 2
F Cy
l2
2 3
l2


F
cy
l
2 2
3 EI
l1 l2
代入协调方程：
fcF fcM e fcF cy 0
物理方程
3.静力关系(外力和内力)
静力方程
§11.2力法解静不定的基本步骤 一、判定静不定次数 静不定次数 = 全部未知力个数
有效静力平衡方程个数 = “多余”约束的个数
判定方法
方法一：数未知力、方程个数 方法二：去‘多余’约束，到静
二.去掉“多余”约束,选定适当的静定基
A
FB
A
B
A
B
※静定基的选取不唯一也不任意
求得：
FcyM 2le1lF2la2l1
5 进一步求解相当系统
根据平衡方程求其他反力
q
B
a
a
A
q
A
例 EI=C, 作M图。 C 解：
1 一次静不定梁。
2 去C支座垂直约束， 以FCy代多余约束
F cy 3 变形协调条件：
V 0 C
4 建立补充方程：
q B
A x2
FAx F Ay
四个支反力关系：
§11.4 力法正则方程
建立规范化的补充方程式 变形几何方程
设“多余”未知力为Xi
n次静不定建立n个补充方程

弹性变形与塑性变形的区别
弹性变形是可恢复的，而塑性变形是不可恢复的。
弹性变形能与塑性变形能
弹性变形能
01
物体在弹性变形过程中所吸收的能量，与应力和应变关系呈正
比。
塑性变形能
02
物体在塑性变形过程中所吸收的能量，与应力和应变关系呈非
线性。
弹性变形能与塑性变形能的比较
03
弹性变形能是可逆的，而塑性变形能是不可逆的。
材料力学的重要性
总结词
材料力学是工程设计和科学研究的重要基础，对于保证工程安全、优化产品设 计、降低成本等方面具有重要意义。
详细描述
在工程设计和科学研究中，材料力学提供了对材料行为的深入理解，有助于保 证工程结构的稳定性和安全性，优化产品的设计，降低生产成本，提高经济效 益。
材料力学的基本假设和单位
04
CATALOGUE
变形分析
变形的基本概念
变形
物体在外力作用下，形状 和尺寸发生变化的现象。
弹性变形
当外力去除后，物体能够 恢复原状的变形。
塑性变形
当外力去除后，物体不能 恢复原状的变形。
弹性变形与塑性变形
弹性变形特点
可逆、无残余应变、与外力大小成正比。
塑性变形特点
不可逆、有残余应变、外力达到屈服极限后发生。
建筑结构的优化设计
利用材料力学理论，对建筑结构进行优化设计，降低建筑物的重量 和成本，提高建筑物的性能和寿命。
机械工程中的应用
机械零件的强度和刚度分析
利用材料力学知识，对机械零件的强度和刚度进行分析和计算，确保零件在使用过程中不 会发生断裂或变形。
机械设备的动力学分析
通过材料力学的方法，对机械设备的动力学特性进行分析和计算，确保机械设备在使用过 程中具有良好的稳定性和可靠性。