材料力学相关知识2

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。

材料力学的基本知识及其应用领域材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形行为的学科。

它是工程学和科学研究中的重要分支，对于材料的设计、制备和应用具有重要的意义。

本文将介绍材料力学的基本知识以及其在不同应用领域中的重要性。

一、材料力学的基本概念1. 应力和应变应力是指物体受到的单位面积上的力，通常用符号σ表示。

应变是物体在外力作用下发生的形变，通常用符号ε表示。

材料力学研究的重点是材料在不同应力下的应变情况，从而揭示材料的力学性能。

2. 弹性和塑性弹性是指材料在外力作用下发生形变后能够恢复原状的性质。

当应力作用消失时，材料能够完全恢复到初始状态。

塑性是指材料在外力作用下发生形变后无法完全恢复原状的性质。

塑性材料在受力后会发生永久性变形。

3. 强度和韧性强度是指材料能够承受的最大应力。

韧性是指材料在破坏之前能够吸收的能量。

强度和韧性是材料力学中两个重要的指标，对于材料的设计和选择具有重要意义。

二、材料力学的应用领域1. 结构工程结构工程是材料力学最广泛应用的领域之一。

材料力学的知识可以用于设计和分析各种建筑、桥梁、航空器等工程结构的强度和稳定性。

通过对材料的力学性能进行研究，可以确保结构的安全性和可靠性。

2. 材料设计与制备材料力学对于材料的设计和制备也具有重要的指导意义。

通过研究材料的力学行为，可以选择合适的材料成分和工艺参数，从而提高材料的性能和品质。

例如，在金属材料的设计中，可以通过调整合金元素的含量和热处理工艺来改善材料的强度和韧性。

3. 材料性能评价材料力学的研究还可以用于对材料性能进行评价。

通过实验和数值模拟，可以获得材料在不同应力下的应变曲线和破坏行为。

这些数据可以用于评估材料的强度、韧性和耐久性，为材料的选择和应用提供依据。

4. 新材料研究材料力学的知识对于新材料的研究和开发也具有重要的作用。

通过对新材料的力学性能进行分析，可以了解其优势和局限性，为新材料的应用提供理论基础。

例如，碳纳米管是一种具有优异力学性能的新材料，通过研究其力学行为，可以为其在纳米电子器件和复合材料中的应用提供指导。

材料力学的基本知识与积累材料力学是研究材料在受力下的力学性能和变形行为的学科，是工程学中的重要基础学科之一。

它涉及到材料的强度、刚度、韧性、疲劳寿命等方面的问题，对于工程设计和材料选择具有重要的指导意义。

一、材料的力学性能材料的力学性能是指材料在受力下表现出的各种力学特性。

其中，强度是指材料在受力下能够承受的最大应力值，是衡量材料抗拉、抗压能力的指标。

刚度是指材料在受力下的变形程度，是衡量材料抗变形能力的指标。

韧性是指材料在受力下的断裂性能，是衡量材料抗断裂能力的指标。

疲劳寿命是指材料在长期受到交变应力作用下的寿命，是衡量材料抗疲劳性能的指标。

二、材料的力学行为材料在受力下的变形行为可以分为弹性变形和塑性变形两种。

弹性变形是指材料在受力下发生的可恢复的变形，即当外力作用消失时，材料能够恢复到原来的形状。

塑性变形是指材料在受力下发生的不可恢复的变形，即当外力作用消失时，材料无法完全恢复到原来的形状。

材料的弹性模量是衡量材料抗变形能力的指标，塑性变形的程度则取决于材料的屈服强度。

三、材料的屈服与断裂材料的屈服是指材料在受力下发生的从弹性变形到塑性变形的转变。

当材料受到的应力超过其屈服强度时，材料开始发生塑性变形。

而材料的断裂是指材料在受力下发生的从塑性变形到断裂的转变。

当材料受到的应力超过其抗拉强度时，材料发生断裂。

因此，对于工程设计和材料选择来说，需要考虑材料的屈服强度和抗拉强度，以保证材料的安全可靠性。

四、材料的疲劳寿命材料的疲劳寿命是指材料在长期受到交变应力作用下的寿命。

疲劳寿命的长短取决于材料的疲劳强度和疲劳寿命曲线。

疲劳强度是指材料在一定的应力水平下能够承受的循环应力次数，疲劳寿命曲线则是描述材料在不同应力水平下的疲劳寿命的函数关系。

对于工程设计来说，需要选择具有较长疲劳寿命的材料，以保证工程结构的使用寿命。

五、材料力学的积累材料力学的积累是指通过实验和理论研究，对材料的力学性能和变形行为进行总结和归纳的过程。

材料力学的基本知识与原理材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。

它是工程领域中至关重要的一门学科，对于材料的设计、制造和使用具有重要的指导意义。

本文将介绍材料力学的基本知识与原理，帮助读者更好地理解材料的力学行为。

一、弹性力学弹性力学是材料力学的基础，研究材料在外力作用下的弹性变形。

弹性变形是指材料在外力作用下，当外力消失时能够恢复到原来的形态。

弹性力学的基本原理是胡克定律，即应力与应变成正比。

胡克定律可以用数学公式表示为：σ = Eε，其中σ为应力，E为杨氏模量，ε为应变。

杨氏模量是材料的一种机械性能指标，代表材料的刚度。

应力和应变的关系可以通过拉伸试验来测定，从而得到材料的杨氏模量。

二、塑性力学塑性力学是研究材料在外力作用下的塑性变形。

塑性变形是指材料在外力作用下，当外力消失时不能完全恢复到原来的形态。

塑性变形主要发生在金属等材料中，而非金属材料如陶瓷和塑料则主要表现为弹性变形。

塑性变形的特点是应力超过一定临界值后，材料开始产生塑性流动。

在塑性流动过程中，材料的内部发生晶格滑移和位错运动，从而导致材料的形态发生变化。

塑性变形的量化指标是屈服强度和延伸率，屈服强度代表材料的抗拉强度，延伸率代表材料的延展性。

三、断裂力学断裂力学是研究材料在外力作用下的断裂行为。

断裂是指材料在外力作用下发生破裂。

断裂行为主要受到应力集中和裂纹的影响。

应力集中是指在材料中存在应力集中的区域，通常是由于几何形状的不均匀性或者外力的集中作用导致的。

裂纹是材料内部的缺陷，它可以是由于材料制造过程中的缺陷或者外力作用导致的。

在外力作用下，裂纹周围的应力集中，从而导致裂纹的扩展。

断裂的量化指标是断裂韧性，它代表材料抵抗断裂的能力。

四、疲劳力学疲劳力学是研究材料在循环加载下的疲劳行为。

疲劳是指材料在循环加载下发生破坏。

循环加载是指材料在外力作用下交替受到拉伸和压缩的加载。

疲劳破坏是一种逐渐发展的过程，通常以裂纹的扩展为主要特征。

第八章组合变形8.1知识要点一、两相互垂直平面内的弯曲1、横截面上的正应力任一横截面上任一点C(y,z)处由和引起的正应力为（8-1）2、中性轴的位置中性轴方程为（8-2）其与y轴的夹角为（8?3）（d）若材料的许用拉应力与许用压应力相等，其强度条件可写成：（8?4）式中：，（8-5）二、横向力和轴向拉力共同作用下的组合变形在轴向拉力和横向力共同作用下(图8-2)，横截面任一点处的正应力，可按下式计算：（8?6）正应力强度条件为：（8?7）三、偏心拉伸（压缩）当杆件所受的外力，其作用线与杆件的轴线平行而不重合时，引起的变形称为偏心拉伸（压缩）(图8-3)。

1、横截面上的正应力在杆端A(yF, zF)点处作用平行于杆轴线的拉力F，则杆上任一横截面上E (y,z)点处的正应力为（8?8）2、中性轴位置中性轴的方程为：（8-9）中性轴在两坐标轴上的截距为，（8-10）3、正应力强度条件危险截面上离中性轴最远的点D1和D2就是危险点（图8-4）。

这两点处的正应力分别是横截面上的最大拉应力和最大压应力：（8－11）若材料的许用拉应力和许用压应力相等，可以建立正应力强度条件（8－12）4、截面核心当外力作用点位于截面形心附近的一个区域内时，中性轴不与截面相交，这个区域称为截面核心（图8-5）。

由与截面周边相切的中性轴的截距，可以计算相应截面核心边界上一点的坐标（），，（8－13）四、扭转与弯曲变形若危险截面上的扭矩为，弯矩为，则该截面上的最大正应力和最大切应力分别为：，（8-14）危险点处为平面应力状态，其主应力为（8-15）对于工程中受弯扭共同作用的圆轴大多是由塑性材料制成的，所以应该用第三或第四强度理论来建立强度条件。

如果用第三强度理论，则强度条件为：（8-16）如果用第四强度理论，则强度条件为：（8?17）对于圆截面，有WP=2Wz，则用第三强度理论，其强度条件为：（8－18）用第四强度理论，其强度条件为：（8－19）六、连接件的实用计算法1、剪切的实用计算在工程中，剪切变形采用实用计算的方法，假定剪切面上切应力是均匀分布的。

材料力学知识点总结材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性的学科。

它是工程力学的一个重要分支，对于机械、土木、航空航天等工程领域的设计和分析具有重要意义。

以下是对材料力学主要知识点的总结。

一、基本概念1、外力与内力外力是指物体受到的来自外部的作用力，包括集中力、分布力等。

内力则是物体内部各部分之间的相互作用力，当物体受到外力作用时，内力会随之产生以抵抗外力。

2、应力与应变应力是单位面积上的内力，它反映了材料内部受力的强弱程度。

应变是物体在受力作用下形状和尺寸的相对变化，分为线应变和切应变。

3、杆件的基本变形杆件在受力作用下主要有四种基本变形形式：拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲。

二、拉伸与压缩1、轴力与轴力图轴力是指杆件沿轴线方向的内力。

通过绘制轴力图，可以直观地表示出轴力沿杆件轴线的变化情况。

2、横截面上的应力在拉伸（压缩）情况下，横截面上的应力均匀分布，其大小等于轴力除以横截面面积。

3、材料在拉伸与压缩时的力学性能通过拉伸试验，可以得到材料的强度指标（屈服强度、抗拉强度）和塑性指标（伸长率、断面收缩率）。

不同材料具有不同的力学性能，如低碳钢的屈服和强化阶段，铸铁的脆性等。

4、胡克定律在弹性范围内，应力与应变成正比，即σ ＝Eε ，其中 E 为弹性模量。

5、拉伸（压缩）时的变形计算根据胡克定律，可以计算杆件在拉伸（压缩）时的变形量。

三、剪切1、剪切内力与剪切应力剪切内力通常用剪力表示，剪切应力则是单位面积上的剪力。

2、剪切实用计算在工程中，通常采用实用计算方法来确定剪切面上的平均应力。

四、扭转1、扭矩与扭矩图扭矩是指杆件在扭转时横截面上的内力偶矩。

扭矩图用于表示扭矩沿杆件轴线的变化。

2、圆轴扭转时的应力与变形圆轴扭转时，横截面上的应力分布呈线性规律，其最大应力发生在圆周处。

扭转角的计算与材料的剪切模量、扭矩和轴的长度等因素有关。

五、弯曲1、剪力与弯矩弯曲内力包括剪力和弯矩，它们的计算和绘制剪力图、弯矩图是弯曲分析的重要内容。

材料力学知识点归纳总结（完整版）1.材料力学：研究构件（杆件）在外力作用下内力、变形、以及破坏或失效一般规律的科学，为合理设计构件提供有关强度、刚度、稳定性等分析的基本理论和方法。

2.理论力学：研究物体（刚体）受力和机械运动一般规律的科学。

3.构件的承载能力：为保证构件正常工作，构件应具有足够的能力负担所承受的载荷。

构4.件应当满足以下要求：强度要求、刚度要求、稳定性要求5.变形固体的基本假设：材料力学所研究的构件，由各种材料所制成，材料的物质结构和性质虽然各不相同，但都为固体。

任何固体在外力作用下都会发生形状和尺寸的改变——即变形。

因此，这些材料统称为变形固体。

第二章：内力、截面法和应力概念1.内力的概念：材料力学的研究对象是构件，对于所取的研究对象来说，周围的其他物体作用于其上的力均为外力，这些外力包括荷载、约束力、重力等。

按照外力作用方式的不同，外力又可分为分布力和集中力。

2.截面法：截面法是材料力学中求内力的基本方法，是已知构件外力确定内力的普遍方法。

已知杆件在外力作用下处于平衡，求m－m截面上的内力，即求m－m截面左、右两部分的相互作用力。

首先假想地用一截面m－m截面处把杆件裁成两部分，然后取任一部分为研究对象，另一部分对它的作用力，即为m－m截面上的内力N。

因为整个杆件是平衡的，所以每一部分也都平衡，那么，m－m截面上的内力必和相应部分上的外力平衡。

由平衡条件就可以确定内力。

例如在左段杆上由平衡方程N－F＝0 可得N=F3.综上所述，截面法可归纳为以下三个步骤：1、假想截开在需求内力的截面处，假想用一截面把构件截成两部分。

2、任意留取任取一部分为究研对象，将弃去部分对留下部分的作用以截面上的内力N来代替。

3、平衡求力对留下部分建立平衡方程，求解内力。

4.应力的概念：用截面法确定的内力，是截面上分布内力系的合成结果，它没有表明该分布力系的分布规律，所以，为了研究相伴的强度，仅仅知道内力是不够的。

材料力学考试知识点材料力学是一门研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性的学科。

对于工科学生来说，这是一门非常重要的基础课程。

以下是材料力学考试中常见的知识点。

一、拉伸与压缩1、内力与轴力图在拉伸或压缩杆件时，杆件内部产生的相互作用力称为内力。

通过截面法可以求得内力，将杆件沿某一截面假想地切开，取其中一部分为研究对象，根据平衡条件求出内力。

用轴力图可以直观地表示轴力沿杆件轴线的变化情况。

2、应力正应力是垂直于截面的应力，计算公式为σ ＝ N/A ，其中 N 为轴力，A 为横截面面积。

切应力是平行于截面的应力。

3、胡克定律在弹性范围内，杆件的变形与所受外力成正比，与杆件的长度成正比，与杆件的横截面面积成反比，与材料的弹性模量成反比。

表达式为Δl ＝ FNl/EA ，其中Δl 为伸长量， FN 为轴力，l 为杆件长度，E 为弹性模量，A 为横截面面积。

4、材料的拉伸与压缩力学性能通过拉伸试验可以得到材料的力学性能，如屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等。

二、剪切与挤压1、剪切的实用计算假设剪切面上的切应力均匀分布，根据平衡条件计算剪切面上的剪力和切应力。

2、挤压的实用计算考虑挤压面上的挤压应力，通常假定挤压应力在挤压面上均匀分布。

三、扭转1、扭矩与扭矩图扭矩是杆件受扭时横截面上的内力偶矩。

扭矩图用于表示扭矩沿杆件轴线的变化情况。

2、圆轴扭转时的应力与变形横截面上的切应力沿半径呈线性分布，最大切应力在圆轴表面。

扭转角的计算公式为φ ＝ Tl/GIp ，其中 T 为扭矩，l 为杆件长度，G 为剪切模量，Ip 为极惯性矩。

四、弯曲内力1、剪力和弯矩剪力是横截面切向分布内力的合力，弯矩是横截面法向分布内力的合力偶矩。

通过截面法可以求出剪力和弯矩。

2、剪力图和弯矩图用图形表示剪力和弯矩沿杆件轴线的变化规律，有助于分析杆件的受力情况。

五、弯曲应力1、纯弯曲时的正应力推导得出纯弯曲时横截面上正应力的计算公式σ ＝ My/Iz ，其中 M 为弯矩，y 为所求应力点到中性轴的距离，Iz 为惯性矩。

材料力学知识点总结材料力学是工程学科中的重要基础学科，它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。

在工程实践中，对材料力学知识的掌握对于设计和制造具有重要意义的工程结构和材料具有重要的指导作用。

本文将对材料力学的一些重要知识点进行总结，以便于工程技术人员更好地掌握这一学科的核心内容。

1.应力和应变。

在材料力学中，应力和应变是两个最基本的概念。

应力是单位面积上的力，它描述了材料受力情况的强度。

而应变则是材料在受力作用下的形变程度，是长度、面积或体积的变化与原始长度、面积或体积的比值。

应力和应变是描述材料受力行为的重要物理量，对于材料的选取和设计具有重要的指导意义。

2.弹性力学。

弹性力学是研究材料在外力作用下的弹性变形规律的学科。

在弹性力学中，材料在受到外力作用后会发生弹性变形，而当外力消失时，材料会恢复到原始状态。

弹性力学研究材料的弹性模量、泊松比等重要参数，这些参数对于材料的选取和设计具有重要的指导作用。

3.塑性力学。

与弹性力学相对应的是塑性力学，它研究材料在受到外力作用后发生的塑性变形规律。

塑性变形是指材料在受到外力作用后发生的不可逆变形，这种变形会导致材料的形状和尺寸发生永久性的改变。

塑性力学研究材料的屈服强度、抗拉强度等重要参数，这些参数对于材料的加工和成形具有重要的指导作用。

4.断裂力学。

断裂力学是研究材料在受到外力作用下发生断裂的规律的学科。

材料的断裂是由于外力作用超过了其承受能力而导致的，断裂力学研究材料的断裂韧性、断裂强度等重要参数，这些参数对于材料的安全设计和使用具有重要的指导作用。

5.疲劳力学。

疲劳力学是研究材料在受到交变载荷作用下发生疲劳破坏的规律的学科。

在实际工程中，材料往往要经受交变载荷的作用，如果这种载荷作用时间足够长，就会导致材料的疲劳破坏。

疲劳力学研究材料的疲劳寿命、疲劳极限等重要参数，这些参数对于材料的使用寿命和安全具有重要的指导作用。

总之，材料力学是工程学科中的重要基础学科，它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。