材料力学-第6章II 截面几何性质
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面积A,拉应力为正)d,拉伸后试样直径 d1)纵向线应变和横向线应变外力偶P 功率, n 转速)弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式杆件横截面轴力F N,横截面1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.泊松比胡克定律受多个力作用的杆件纵向变形计算公式轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式夹角a 从x 轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正)纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l ,拉伸后试样标距 l1 ;拉伸前试样直径承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式轴向拉压杆的强度计算公式许用应力,脆性材料延伸率截面收缩率剪切胡克定律拉压弹性模量,塑性材料切变模量G,切应变gE、泊松比和切变模量圆截面对圆心的极惯性矩( a)实心圆b)空心圆)G之间关系式圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式圆截面周边各点处最大切应力计算公式扭转截面系数,( a)实心圆扭矩T,所求点到圆心距离r )13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.薄壁圆管(壁厚 δ≤ R 0 /10 ,R 0 为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式圆轴扭转角 与扭矩 T 、杆长 l 、 扭转刚度 GH p 的关系式 同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时等直圆轴强度条件受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式平面应力状态下斜截面应力的一般公式b )空心圆25.26. 27. 28. 29. 30.31.32.33.或 塑性材料或 扭转圆轴的刚度条件 ? ;脆性材料平面应力状态的三个主应力 主平面方位的计算公式 ,面内最大切应力 三向应力状态最大切应力 广义胡克定律 四种强度理论的相当应力34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44.任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯性矩之 和的关系式平行移轴公式(形心轴 z c 与平行轴 z 1的距离为 a ,图形面积为 A )纯弯曲梁的正应力计算公式45. 46.47.48.49. 50.51.52.53.54., 组合图形的形心坐标计算公式 截面图形对轴 z 和轴y 的惯性半径 ?矩形、圆形、空心圆形的弯曲截面系数几种常见截面的最大弯曲切应力计算公式( 轴 z 的静矩, b 为横截面在中性轴处的宽度)为中性轴一侧的横截面对中性横力弯曲最大正应力计算公式工字形截面梁腹板上的弯曲切应力近似公式轧制工字钢梁最大弯曲切应力计算公式 圆形截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处弯曲正应力强度条件弯曲梁危险点上既有正应力 σ 又有切应力 τ 作用时的强度条件 或,梁的挠曲线近似微分方程 轴向荷载与横向均布荷载联合作用时杆件截面底部边缘和顶部边缘处的正应力计弯扭组合变形时圆截面杆按第三和第四强度理论建立的强度条件表达式55.56.57.58.59. 60.61.62.63.64.65. 66.算公式偏心拉伸(压缩) 圆环形薄壁截面梁最大弯曲切应力发生在中性轴处 几种常见截面梁的弯曲切应力强度条件梁的转角方程梁的挠曲线方程圆截面杆横截面上有两个弯矩 和 同时作用时,合成弯矩为圆截面杆横截面上有两个弯矩和同时作用时强度计算公式弯拉扭或弯压扭组合作用时强度计算公式剪切实用计算的强度条件挤压实用计算的强度条件 等截面细长压杆在四种杆端约束情况下的临界力计算公式 压杆的约束条件:( a )两端铰支 μ =l( b )一端固定、一端自由 μ =2( c )一端固定、一端铰支d )两端固定 μ =0.567.68.69.70.71.72.73. 74. 75. 76. 77.μ=0.778.压杆的长细比或柔度计算公式79.细长压杆临界应力的欧拉公式80.欧拉公式的适用范围81.压杆稳定性计算的安全系数法82.压杆稳定性计算的折减系数法83. 关系需查表求得3截面的几何参数4应力和应变5应力状态分析6内力和内力图7强度计算刚度校核9 压杆稳定性校核10 动荷载11 能量法和简单超静定问题材料力学公式汇总、应力与强度条件1、拉压maxmax2、剪切max3、4、挤压挤压圆轴扭转P挤压A挤压TWtmax平面弯曲①maxM maxy t maxI z*③ Q max S z max②t max5、斜弯曲max M z M yW z W yW z maxtmaxt maxmax注意:“5”与“ 6”两式仅供参考 ②第四强度理论r4w 2 3 n 2M w 20.75M n 2r4 w 3 n WWz二、变形及刚度条件1拉压LNLNLN i L iN ( x) dxEA EA LEA2扭转TLT i L i T x dx T 180 0( /GI pGI pGI pL GI p3弯曲(1) 积分法 : EIy ''( x) M(x) E Iy '(x) EI (x) M(x)dx CEIy ( x) [ M (x)dx]dx Cx D(2)叠加法 : f P 1,P 2 ⋯= f P 1 f P 2 +⋯, P 1, P 2 = P 1 P 2 ⋯M 2L =M i 2L i =M 2xdx2EI 2EI i 2EI(5)卡氏第二定理 ( 注:只给出线性弹性弯曲梁的公式 ) 三、应力状态与强度理论 1、 二向应力状态斜截面应力2、 二向应力状态极值正应力及所在截面方位角 3、 二向应力状态的极值剪应力注:极值正应力所在截面与极值剪应力所在截面夹角为 4504、 三向应力状态的主应力: 1 2 36、拉(压)弯组合 maxNM7、圆轴弯扭组合:①第三强度理论M w 2 M n2Wz(3)基本变形表 ( 注意:以下各公式均指绝对值,使用时要根据具体情 况赋予正负号 )ML3EI, A MLA6EIBA PL 216EI qL3 24EI (4)弹性变形能 ( 注:以下只给出弯曲构件的变形能 响, 其他变形与此相似 ,不予写出 ) 并忽略剪力影 B最大剪应力 : max1 325、二向应力状态的广义胡克定律(1)、表达形式之一(用应力表示应变) (2)、表达形式之二(用应变表示应力) 6、三向应力状态的广义胡克定律 强度理论 1) r1 1 1 bnb2)r 3 1 3五、动载荷(只给出冲击问题的有关公式)能量方程TVU7、 sn s8、平面应力状态下的应变分析sin 2x y x y1)2 2xys i n222tg2 0 xyxy四、压杆稳定1、临界压力与临界应力公式(若把直杆分为三类) ① 细长受压杆 p ② 中长受压杆 p ③ 短粗受压杆s2EI minPcr 2PcrL2cr a b“ cr ”2Ecr22、关于柔度的几个公式 或 b2Epasb3、惯性半径公式 i I Az短边长度 ))圆截面 i d4,矩形截面 i min b12(b 为2cos 2xyc o 2s2冲击系数 K d 1 1 2hst (自由落体冲击)K dgv0st(水平冲击)六、截面几何性质1、 惯性矩(以下只给出公式,不注明截面的形状) 442 d D 4 d132 DI P 2dA =2、惯性矩平移轴公式32。
注册土木工程师(港口与航道工程)执业资格考试培训讲稿基础考试:上午4小时120道题每题1分其中材料力学15道题平均每道题用时2分钟。
01年结构考题:拉压2 剪切1 扭转2 截面性质3 弯曲内力2 弯曲正应力3 弯曲变形(含超)2 应力状态强度理论 1 组合变形 2 稳定 102年岩土考题:拉压3 剪切1 扭转2 截面性质2 弯曲内力2 弯曲正应力1 弯曲变形(含超)1 应力状态强度理论 2 组合变形 1 稳定 102年结构考题:拉压3 剪切1 扭转1 截面性质2 弯曲内力2 弯曲正应力2 弯曲变形(含超)1 应力状态强度理论 2 组合变形 1 稳定 2全部是选择题,计算量小根据考试特点复习时应:基本概念要清楚,基本公式和定义要记牢,解题方法要熟练,要培养快速反应能力一、基本概念内力:构件在外力作用下发生变形,引起构件内部各质点之间产生的附加内力(简称内力)。
应力:截面内一点处内力的分布集度。
单位是:N/m2(Pa)、N/mm2(MPa)等。
应力可分为正应力σ和剪应力τ(剪应力)。
位移:构件内任一点由其原来位置到其新位置的连线称为该点的线位移。
构件内某一线段(或平面)由原始位置所转过的角度称为该线段(或平面)的角位移。
变形:构件形状的改变。
应变:构件内任一点处的变形程度。
应变又可分为线应变ε和剪应变γ,均为无量纲量。
线应变ε表示变形前构件内任一点处的一条微线段,变形后的长度改变量与其原始长度之比。
剪应变γ表示过构件内任一点的两个互相垂直的微线段,变形后两个微线段的角度改变量。
例题0 单元体变形后的形状如图中虚线所示,则A点的剪应变是( )。
(A) O,2γ,2γ (B) γ,γ,2γ(C) γ,2γ,2γ (D) O,γ,2γ例题0图答案:D二、四种基本变形的内力、应力及强度、变形1、内力拉压内力:轴力N扭转内力M T弯曲内力Q、M关键点内力的正负号,内力图的画法重点弯曲内力(因拉压、扭转内力较简单)熟练利用剪力、弯矩与分布力的微分关系及其图形的规律判断内力图的正确性。