材料力学概念及相关知识.docx

材料力学基础在机械构件的设计和生产过程中，常常要考虑到构件的受力和变形、以及承 载力量。材料力学则是特地关心我们讨论构件的承载力量的一门学科。1 .什么叫做承载力量？ ？ ？顾名思义，承载力量是构件承受载荷的力量。在设计和加工过程中，假如超 载了，工件就会发生破坏；假如载荷小，就会效率低，材料不能得到充分采用， 造成不必要的铺张。所以要使工件的承载力量在不使工件发生破坏的前提下尽可 能的大。2怎么样来衡量工件的承载力量？ ？这也就是材料力学所要讨论的内容。材料力学中通常用强度、刚度、稳定性来衡量工件的承载力量。要求工件有 足够的强度、刚度和稳定性。强度是指工件在外来载荷的作用下反抗破坏的力量; 刚度是指工件在外来载荷的作用下反抗变形的力量;稳定性是指工件保持其原有 的平衡形态的力量。其中，稳定性是针对瘦长杆提出的。例如：对于瘦长杆，当 压力增加到某一数值时，直杆就会由原来的直线平衡形态突然变弯。对于这种瘦 长杆，要求它们在工作中始终保持原有的直线平衡形式。也就是要求工件具有足 够的稳定性。从设计的角度来说，材料力学的任务就是通过对构件的强度、刚度 和稳定性的讨论，找出构件的外形、尺寸以及所用材料的机械性质和所受荷载之 间的关系，从而在既平安由经济的前提下，为构件选择适当的材料、合理的截面 外形；从加工的角度来说，就是通过对强度、刚度、稳定性的讨论，了解设计 者的初衷，在操作过程中防止消失材料的破坏和超范围的变形。3.强度、刚度、稳定性的表示方法？强度通常用单位面积上所承受的载荷来表示，称为应力。在设计过程中，应 使材料满意强度条件，即：材料的应力小于等于许用应力o W o。刚度通常用变形来表示，例如可以用伸长量、弯曲的角度、弯曲处的最大直 线距离等来表示。有特地的计算公式，我们就不介绍了。（弹性变形和塑性变形 的概念）稳定性通常用临界压力来衡量。对于瘦长杆来说，作用在压杆上的力，随着 外力的增加，瘦长压杆原有直线状态平衡会从稳定的平衡过渡到不稳定的平衡。 当压力达到肯定数值时，压杆处于稳定平衡状态，当压力超过这个数值时，压杆处于不稳定状态。这个使得压杆从稳定平衡状态过渡到不稳定平衡状态的压力叫做临界压力。它是压杆由原来直线平衡状态转变为微弯状态时的压力值，也是压杆开头丢失稳定平衡状态时的压力值。4举例说明强度、刚度和稳定性的概念。通过拉、压、弯、扭、剪的受力、变形、破坏形式关心工人建立强度、刚度概念，通过瘦长杆的压杆稳定问题建立稳定性概念。受力变形破坏形式强度条件轴向拉伸大小相等、方向相反、作 用在杆件轴线上的一对拉力杆件轴向伸长，径向缩短拉断b拉工轴向压缩大小相等、方向相反、作 用在杆件轴线上的一对压力杆件径向伸长，轴向缩短压断。压 ( 剪切大小相等、方向相反、作 用在垂至于杆件轴线且距离很 近的一对力受剪的两部分沿 着力作用方向发生 相对错动剪断扭转大小相等、方向相反、作 用面垂直于杆轴的一对力偶杆件的任意两截 面发生绕杆轴线的 行对转动扭断弯曲大小相等、方向相反、作用面包含杆轴的一对力偶杆轴线由直线变成曲线折断联系生产，讲我们应当留意的问题。加工过程，工件的装夹、切削力的大小;装配过程中，力矩的大小；钻孔过程中，孔的位置、大小等等，都必需满意强度 的概念。