材料力学-刘鸿文-第4版(一)
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第一章绪论1.材料力学基本任务✓强度(抵抗破坏)✓刚度(抵抗变形)✓稳定性(维持平衡)2.变形固体的基本假设✓连续性✓均匀性✓各向同性3.外力及其分类✓表面力(分布力集中力)✓体积力✓静载✓动载4.内力、变形与应变线应变切应变(角应变)1Pa=1N/m2MPa应力5.杆件变形基本形式✓拉伸与压缩✓剪切✓扭转✓弯曲第二章拉伸、压缩与剪切1.轴力、轴力图拉伸为正压缩为负2.圣维南原理离端界面约截面尺寸范围受影响3.直杆拉伸或压缩时斜截面上的应力α=0时,σαmax=σα=45°,ταmax=σ/24.低碳钢的拉伸性能(铸铁、球墨铸铁)✓弹性阶段(塑形变形、弹性变形比例极限弹性极限胡克定律)✓屈服阶段✓强化阶段✓紧缩阶段(局部变形阶段)塑性指标:伸长率δ(工程上的划分:>5%塑形材料<5%脆性材料)、断面收缩率ψ卸载定律:应力应变按直线规律变化冷作硬化:第二次加载时比例极限得到提高,但塑性变形和伸长率有所降低(利用:起重钢索、建筑钢筋常用冷拔工艺提高强度;某些零件喷丸处理使其表面塑形变形形成冷硬层提高表面强度克服:冷作硬化使材料变硬变脆难于加工易产生表面裂纹,工序之间安排退火)碳素钢随含碳量的增加,屈服极限和强度极限相应提高,但伸长率降低。
铸铁拉伸因没有屈服现象,强度极限成为唯一强度指标。
材料力学性能主要指标:比例极限、屈服极限、强度极限、弹性模量、伸长率、断面收缩率5.温度和时间对材料力学性能的影响✓低温脆性✓高温蠕变(松弛)6.强度设计✓失效(强度不足、刚度不足、稳定性不足高温、腐蚀等环境加载方式)✓许用应力强度校核、截面设计、许可载荷强度计算✓安全因素选取的考虑因素(载荷、材料、重要性、计算精度、经济性……)拉伸时横向缩短轴向伸长泊松比固体在外力作用下因变形而储存的能量应变能(功能关系)7.拉伸、压缩超静定问题力学静力平衡方程+几何变形协调方程温度应力、装配应力8.应力集中几何外形突然变化引起局部应力集中增大(圆弧过渡)理论应力集中系数(塑形材料静载条件下可以不考虑脆性材料较敏感灰铸铁:内部缺陷和不均匀性)周期性载荷和冲击载荷应力集中非常危险。