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1、湘潭大学罗文波Mechanics of Materials 材材 料料 力力 学学湘潭大学罗文波期末复习期末复习纲要湘潭大学罗文波期末复习期末复习第一部分 绪论湘潭大学罗文波期末复习期末复习绪论湘潭大学罗文波期末复习期末复习绪论原始尺寸原理原始尺寸原理 湘潭大学罗文波期末复习期末复习绪论湘潭大学罗文波期末复习期末复习第二章 杆件的内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析按其来源分类 主动力主动力( (active force) )和约束反力和约束反力( (constraint force ) ) 按其作用范围分类 表面力表面力( (surface force ) )和体积力和体积力( (
2、body force) ) 一般而言，主动力是荷载；约束反力是被动力，是为了阻止物体因荷载作用产生的运动趋势所起的反作用。 按其与时间的关系分类 静载荷静载荷( (static load) )和动载荷和动载荷( (dynamic load) ) 湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习)mN(9549)mkN(549. 9)rpm( 2)kW(60enPnPnPM内力分析)mN(7024)mkN(024. 7)rpm
3、( 2)PS(10007355. 060enPnPnPMeMT 湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习)(xFFQQ)(xMM 内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习F内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习M内力分析逆逆顺顺逆来顺去湘潭大学罗文波期末复习期末复习QF内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习)(d)(dxqxxFQ)(d)(dxFxxMQ)(d)(dd)(d22xq
4、xxFxxMQ内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习内力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习第三章 杆件的应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习EExxxx,GG,OxxO应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习NFA AFN应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习pIT)(应力分析T湘潭大学罗文波期末复习期末复习pIT)(RITITRITppp/maxmaxt/WRIptmaxWT应力分析T湘潭大学罗文波期末复习期末复习maxmax应力分析pIT)
5、(T湘潭大学罗文波期末复习期末复习324pDI 162/3ptDDIW应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习AAzzAAyyACACddASzASyyCzCzSACyCyAzS 应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习AzAyId2AyAzId2ApAId2应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习222yzzypIIIniiniyiyIIII1zz1应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习644dIIyz324zdIIIyp4di 163tdW 323zdW 应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习121233hbIbhIyz
6、6622hbWbhWyz应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习AaIIyCy2AbIIzCz2应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力分析中性层、横截面、中性轴中性层、横截面、中性轴湘潭大学罗文波期末复习期末复习zIMyy )(应力分析弯曲正应力弯曲正应力湘潭大学罗文波期末复习期末复习zIMyy )(maxmaxyIMzmaxyIWzzzWMmax应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习bISFzzQ*QFzI*zSb应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习bISFzzQ*0bhFbhhFhIFQz231284232Q2
7、Qmax应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习第四章 杆件的变形计算湘潭大学罗文波期末复习期末复习EAlFlN变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习niiiiEAlFl1Nbbbbb1)1 (2EG变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习pGITxddlpxGIT0dpGITpGITlnipiiiGIlT1变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习)(1xfw )(2xf变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习zEIxMw)( 湘潭大学罗文波期末复习期末复习zEIxMw)( CxxMwEIEId)(zDCxxxxMwEI d)
8、d)(z变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习0 x0|0 xw0|0 x0 x0|0 xw0|0 xlx 0|lxw0|lx变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习021|xaxww021|xax变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习变形分析不能直接查表的情况湘潭大学罗文波期末复习期末复习变形分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习第五章 应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习哪一个面上？哪一个面上？哪一点？哪一点？哪一点？哪一点？哪个方向面？哪个方向面？应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习。321应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力状态分析
9、湘潭大学罗文波期末复习期末复习sin2cos222xyyxyxcos2sin22xyyx应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习yxxy2tan2022minmax22xyyxyxxyyx2tan2122maxmax2xyyx应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习应力圆的绘制应力圆的绘制Step1: Step1: 确定点确定点D(D( x, , xy) )Step2: Step2: 确定点确定点D(D( y, , yx) ) yx= - xyStep3: Step3: 连接连接DDDD与与 轴交于轴交于C C点点Step4: Step4: 以以C C为圆心，为圆心，CDCD（CDCD）为
10、半径画圆。为半径画圆。应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习利用应力圆确定利用应力圆确定 角上的正应力和切应力角上的正应力和切应力作法作法: :D D点代表的是以点代表的是以x轴为斜面外法线的面上的应力轴为斜面外法线的面上的应力 由由x轴到任意斜面法线轴到任意斜面法线n 的夹角为逆（顺）时针的的夹角为逆（顺）时针的 角，在应力圆上，从角，在应力圆上，从D点也按逆（顺）时针转动，且使对应的圆心角为点也按逆（顺）时针转动，且使对应的圆心角为2 。（。（2倍角关系）倍角关系）应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习利用应力圆求主单元体（主应力的大小和方位）利用应力圆求主单元体（主应力的大小和方
11、位）注意注意A A1 1,A,A2 2两点两点这两点的切应力为这两点的切应力为0 0 主应力主应力min22max11AA：?303应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习主应力是按照代数值排序的，而不是按照绝对值排序。主应力是按照代数值排序的，而不是按照绝对值排序。应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习最大切应力最大切应力 231max应力状态分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习xyzzzxyyzyxxEEE111切应变和切应力之间，切应变和切应力之间，与正应力无关，因此与正应力无关，因此: :GGGzxzxyzyzxyxy以上被称为以上被称为广义胡克定律广义胡克定律。应力状态分析湘潭大
12、学罗文波期末复习期末复习第六章 材料力学性能和实验应力分析基础湘潭大学罗文波期末复习期末复习L0d00.8 试件中段用于测量拉伸变形，此段长度称为试件中段用于测量拉伸变形，此段长度称为“标距标距”L L0 0，两，两端较粗部分是夹持部分，为装入试验机夹头用。端较粗部分是夹持部分，为装入试验机夹头用。长试件：长试件：0010dL 短试件：短试件：005dL 力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习对低碳钢对低碳钢Q235Q235试件进行拉伸试验，通过试件进行拉伸试验，通过 弹性阶段弹性阶段 屈服阶段屈服阶段 强化阶段强化阶段 局部变形（颈缩）阶段局部变形（颈缩）阶段掌握四个阶段的各自
13、特点掌握四个阶段的各自特点力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习（1 1）延伸率）延伸率%1000ll0l 断裂时试验段的残余变形，断裂时试验段的残余变形，l试件原长试件原长5%5%的材料为塑性材料；的材料为塑性材料； 5% 5%的材料为脆性材料。的材料为脆性材料。（2 2）断面收缩率）断面收缩率%1001AAA1A断裂后断口的横截面面积，断裂后断口的横截面面积，AA试件原面积试件原面积Q235Q235的断面收缩率的断面收缩率 60%60%。力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习卸载后短期内再次加载卸载后短期内再次加载:可见在再次加载时，直到可见在再次加载时，直到d
14、点以前的点以前的材料的变形都是弹性的，过了材料的变形都是弹性的，过了d点才点才开始出现塑性变形。开始出现塑性变形。第二次加载时，其比例极限得到了第二次加载时，其比例极限得到了提高，这种现象称为冷作硬化提高，这种现象称为冷作硬化力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习铸铁拉伸的应力应变曲线铸铁拉伸的应力应变曲线力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习低碳钢压缩的应力应变曲线低碳钢压缩的应力应变曲线 在屈服阶段以前，低碳钢在屈服阶段以前，低碳钢压缩力学性能与拉伸力学系能压缩力学性能与拉伸力学系能相同。在屈服阶段以后，试件相同。在屈服阶段以后，试件越压越扁，横截面面积不断增越
15、压越扁，横截面面积不断增大，抗压能力也继续增高，因大，抗压能力也继续增高，因而测不出压缩时的强度极限。而测不出压缩时的强度极限。力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习铸铁压缩的应力应变曲线铸铁压缩的应力应变曲线压缩后破坏的形式压缩后破坏的形式:其他脆性材料抗压强度也远高于抗拉强度。其他脆性材料抗压强度也远高于抗拉强度。力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习 掌握电测法的原理；掌握电测法的原理； 电测法的电测法的1/4桥、半桥，全桥接法；桥、半桥，全桥接法； 温度补偿片的作用；温度补偿片的作用； 纯弯曲梁正应力的电测法实验方法和原理。纯弯曲梁正应力的电测法实验方法和原
16、理。力学性能与实验应力分析湘潭大学罗文波期末复习期末复习第七章 压杆稳定湘潭大学罗文波期末复习期末复习临界状态临界状态临界压力临界压力: : Fcr过过 度度对应的对应的压力压力压杆稳定湘潭大学罗文波期末复习期末复习1001020010620692P6 .6112. 1235304s压杆稳定湘潭大学罗文波期末复习期末复习22crcr)(ilEAFil22crEil压杆稳定湘潭大学罗文波期末复习期末复习第八章 杆类构件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习 max max杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习 AFNmaxmax杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习 pxWMmax
17、max杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习 WMmaxmax bISFzzQ*maxmax杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习 lEAlFlNmaxmaxpxGIM ,maxmax ww杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习压杆稳定问题压杆稳定问题和强度问题一样，为了保证压杆正常工作，允和强度问题一样，为了保证压杆正常工作，允许压杆承受的轴向压力许压杆承受的轴向压力F F 必须小于临界压力必须小于临界压力F Fcrcr, , 或允许承受或允许承受的压应力的压应力 必须小于临界应力必须小于临界应力 crcr。 引进一个大于引进一个
18、大于1 1的安全因数的安全因数: :稳定安全因数稳定安全因数ncr 压杆的稳定条件为：压杆的稳定条件为：crcrnFF crcrn在工程中，常把稳定条件改写成如下形式进行计算：在工程中，常把稳定条件改写成如下形式进行计算：crcrcrnFFnncr被称为被称为工作安全因数工作安全因数杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习四个强度理论的强度条件可写成如下统一的格式四个强度理论的强度条件可写成如下统一的格式r r r 称为相当应力。称为相当应力。)()()(21)(2132322214313321211rrrr杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习 1）合理安排杆件的受力情况；）合理安
19、排杆件的受力情况； 2）选用合理的截面形状；）选用合理的截面形状； 3）合理选择材料；）合理选择材料； 4）减小杆件的计算长度；）减小杆件的计算长度； 5）增强支承的刚性。）增强支承的刚性。杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习对于第三强度理论对于第三强度理论对于第四强度理论对于第四强度理论 2231421323222121 223 WMMx22 WMMx22750.将将 和和 的表达式代入上式，并考虑到的表达式代入上式，并考虑到圆截面圆截面WWP P2 2WW，便得到，便得到 杆件静力学设计湘潭大学罗文波期末复习期末复习第十章 简单的静不定问题湘潭大学罗文波期末复习期末复习简单超静定问题湘潭大学罗文波期末复习期末复习第十二章 交变应力湘潭大学罗文波期末复习期末复习