材料力学课件刘鸿文版.pptx

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1、材料力学课件全套刘鸿文版CATALOGUE目录材料力学绪论材料力学的基本假设与弹性力学基础材料力学的基本变形形式材料力学的强度理论与时效处理材料力学的连接件与梁的弯曲问题01材料力学绪论研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性等机械性能，为工程设计和施工提供理论依据和实验方法。金属材料、复合材料、高分子材料等，以及它们的组合体。材料力学的任务和研究对象研究对象任务材料力学与生产实践的关系材料力学是工程设计和施工的基础，为实际生产和应用提供理论支持。材料力学的发展推动了工程技术的进步，提高了生产效率和产品质量。在外力作用下，形状和大小不发生变化的物体。刚体在外力作用下，形状和

2、大小会发生变化的物体。变形固体变形固体材料是连续的、均匀的、各向同性的，满足胡克定律等。基本假设刚体、变形固体及其基本假设静载荷大小和方向不随时间变化的载荷。动载荷大小和方向随时间变化的载荷，包括冲击载荷和疲劳载荷。载荷的分类静载荷与动载荷静载荷通常会引起材料的弹性变形，动载荷则可能引起材料的疲劳和断裂。在实际工程中，需要根据载荷的性质选择合适的材料和设计方法，以确保结构的稳定性和安全性。02材料力学的基本假设与弹性力学基础材料内部无空隙，物质连续分布。连续性假设材料在各个部分均具有相同的性质。均匀性假设变形量相对于物体原始尺寸很小，可以忽略不计。小变形假设连续性假设、均匀性假设和小变形假设应

3、力物体内部单位面积上的力，表示物体受到的力在单位面积上的分布情况。应变物体在受力后产生的变形量或形变程度。应力和应变的概念在弹性限度内，应力和应变之间呈线性关系，即应力=弹性模量应变。胡克定律横向应变与轴向应变之比，用于描述物体在受力时横向变形的程度。泊松比胡克定律与泊松比材料在弹性范围内抵抗应力的能力，是衡量材料刚度的指标。弹性模量切变模量泊松比材料在切应力作用下抵抗变形的刚度指标。描述材料在受力时横向变形程度与轴向变形程度的比值。030201弹性模量、切变模量和泊松比弹性力学的基本方程包括平衡方程、几何方程和物理方程。基本方程物体边界上所受的力和所受的力矩以及它们的平衡条件。边界条件弹性力

4、学的基本方程和边界条件03材料力学的基本变形形式总结词描述了材料在轴向拉伸和压缩时所表现出的力学行为和特性。详细描述轴向拉伸与压缩是材料力学中最基础的变形形式之一，主要研究材料在轴向拉力和压力作用下的表现。这种变形形式下，材料会发生伸长或缩短，并伴随着应力和应变的产生。轴向拉伸与压缩VS描述了材料在剪切力作用下的变形和应力分布。详细描述剪切是指材料在剪切力作用下发生的相对错动。在剪切变形中，材料内部产生剪切应力和剪切应变，其应力分布和变形规律对于理解材料的力学行为具有重要意义。总结词剪切扭转描述了材料在扭矩作用下的变形和应力状态。总结词扭转是另一种常见的变形形式，发生在材料受到扭矩作用时。在扭

5、转过程中，材料会发生扭曲，同时产生剪切应力和剪切应变。了解材料的扭转性能对于许多工程应用都至关重要。详细描述解释了弯曲内力和弯矩的概念及其在分析梁的弯曲变形中的作用。在分析梁的弯曲变形时，需要引入弯曲内力和弯矩的概念。弯曲内力是指梁内部由于弯曲变形而产生的应力，而弯矩则是指使梁产生弯曲变形的力矩。这些概念是分析梁的弯曲行为的基础。总结词详细描述弯曲内力和弯矩总结词详细阐述了弯曲应力及其与弯曲内力和弯矩的关系。要点一要点二详细描述弯曲应力是由于梁的弯曲变形而产生的应力。它与弯曲内力和弯矩有着密切的关系，可以通过弯矩和截面尺寸来计算弯曲应力的大小。了解弯曲应力的分布和变化规律对于梁的设计和强度分析

6、至关重要。弯曲应力04材料力学的强度理论与时效处理强度理论是材料力学中的一个重要概念，它描述了材料在受力时所能承受的最大应力极限。强度理论主要关注材料在受力过程中发生的断裂或屈服现象，为工程结构的安全设计提供依据。强度理论的发展经历了多个阶段，从最早的库仑强度理论到现代的复合强度理论，不断完善和丰富。强度理论概述认为最大拉应力是导致材料断裂的主要因素，当最大拉应力达到材料的极限值时，材料发生断裂。最大拉应力理论认为最大伸长线应变是导致材料屈服的主要因素，当最大伸长线应变达到材料的极限值时，材料发生屈服。最大伸长线应变理论认为最大剪切应力是导致材料屈服的主要因素，当最大剪切应力达到材料的极限值时

7、，材料发生屈服。最大剪切应力理论认为形状改变比能是导致材料屈服的主要因素，当形状改变比能达到材料的极限值时，材料发生屈服。形状改变比能理论常见的强度理论123时效处理是一种通过加热或保温使材料内部微观结构发生变化，从而提高材料力学性能的处理方法。时效处理过程中，材料内部的原子或分子的运动速度减缓，重新排列成更加稳定的结构。时效处理可以有效改善材料的强度、韧性、耐腐蚀性等性能，广泛应用于航空、航天、机械、建筑等领域。材料的时效处理材料的强化是指通过加工、热处理、合金化等方法提高材料力学性能的过程。材料的退化是指材料力学性能随时间或使用次数的增加而逐渐降低的现象。材料的强化与退化常见的强化方法包括

8、固溶强化、弥散强化、形变强化等。退化的原因包括疲劳、腐蚀、热老化等，为防止退化，需采取相应的防护措施。05材料力学的连接件与梁的弯曲问题连接件的强度计算01连接件的强度计算是材料力学中的重要内容，主要涉及剪切和挤压强度的计算。02剪切强度是指连接件在剪切力作用下抵抗剪切破坏的能力，而挤压强度则是指连接件在挤压作用下抵抗挤压变形或破坏的能力。03在进行连接件的强度计算时，需要考虑连接件的尺寸、材料属性、工作载荷以及安全系数等因素。04常见的连接件包括螺栓、铆钉、键等，它们的强度计算方法各有不同，需要根据具体情况进行选择和应用。01弯曲正应力是梁弯曲问题中的一个重要概念，它是指梁横截面上沿正方向的

9、应力。弯曲正应力的计算公式为：=M/Wz，其中M为弯矩，Wz为抗弯截面系数。该公式用于计算梁横截面上弯曲正应力的分布情况。弯曲正应力的分布规律是：在梁的上表面，正应力为拉应力，在下表面，正应力为压应力。最大正应力出现在梁的中性轴处。梁的弯曲问题是材料力学中的经典问题之一，主要研究梁在垂直于轴线的力作用下发生弯曲时的应力分布和变形情况。020304梁的弯曲问题与弯曲正应力输入标题02010403梁的弯曲剪切与弯曲切应力梁的弯曲剪切是指在梁弯曲过程中，由于剪切力的作用而产生的剪切变形。弯曲切应力的分布规律是：在梁的上表面和下表面，切应力为拉应力，在梁的侧面，切应力为压应力。最大切应力也出现在梁的中

10、性轴处。弯曲切应力的计算公式为：=Fs/A，其中Fs为剪力，A为横截面面积。该公式用于计算梁横截面上弯曲切应力的分布情况。弯曲切应力是梁弯曲剪切问题中的一个重要概念，它是指横截面上沿切线方向的应力。梁的弯曲变形与刚度校核01梁的弯曲变形是指在梁受到外力作用后，发生的弯曲变形现象。02刚度校核是评估梁抵抗弯曲变形能力的一种方法，通过比较实际变形与允许变形来确定梁是否满足刚度要求。03弯曲变形的计算公式为：=Fl/EAw，其中F为外力，l为跨度，E为弹性模量，Aw为横截面面积。该公式用于计算梁在载荷作用下的弯曲变形量。04刚度校核的方法包括比较实际变形与允许变形、校核抗弯截面模量以及校核惯性矩等。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的刚度校核方法。THANKS感谢观看