材料力学概念及相关知识.docx

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1、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;

2、 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

3、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

4、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。