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1、材材材材 料料料料 力力力力 学学学学课程复习课程复习应力、强度计算应力、强度计算应力、强度计算应力、强度计算基本变形：基本变形：轴向拉压、剪切、扭转、弯曲轴向拉压、剪切、扭转、弯曲组合变形：组合变形：截面几何性质：截面几何性质：求形心，静矩，极惯性矩，惯性矩，惯性半径求形心，静矩，极惯性矩，惯性矩，惯性半径（常见图形及简单的组合图形）；（常见图形及简单的组合图形）；应力状态及强度理论应力状态及强度理论平行移轴定理平行移轴定理变形、刚度计算变形、刚度计算变形、刚度计算变形、刚度计算内力与变形的关系：内力与变形的关系：应力、应变的关系：应力、应变的关系：刚度条件：刚度条件：稳定性计算稳定性计算稳
2、定性计算稳定性计算静不定问题静不定问题静不定问题静不定问题材料的力学性质材料的力学性质材料的力学性质材料的力学性质一些基本概念一些基本概念一些基本概念一些基本概念（1 1）变形固体的三个）变形固体的三个）变形固体的三个）变形固体的三个基本假设基本假设基本假设基本假设（2 2）应力、应变的概念）应力、应变的概念）应力、应变的概念）应力、应变的概念应力应力应力应力正应力正应力正应力正应力切应力切应力切应力切应力应变应变应变应变线应变线应变线应变线应变切应变切应变切应变切应变例：例：例：例：试计算图示单元体的切应变试计算图示单元体的切应变试计算图示单元体的切应变试计算图示单元体的切应变。（3 3）切
3、应力互等定理）切应力互等定理）切应力互等定理）切应力互等定理轴向拉、压轴向拉、压轴向拉、压轴向拉、压剪切剪切剪切剪切扭转扭转扭转扭转弯曲弯曲弯曲弯曲受力特点受力特点受力特点受力特点变形特点变形特点变形特点变形特点沿轴向沿轴向沿轴向沿轴向伸伸伸伸长或缩短长或缩短长或缩短长或缩短剪切面发剪切面发剪切面发剪切面发生生生生相对错相对错相对错相对错动动动动任意两横截面任意两横截面任意两横截面任意两横截面发生发生发生发生绕轴线的绕轴线的绕轴线的绕轴线的相对转动相对转动相对转动相对转动杆件的杆件的杆件的杆件的轴线由直线轴线由直线轴线由直线轴线由直线变为曲线变为曲线变为曲线变为曲线，任意两，任意两，任意两，任
4、意两横截面绕中性轴发横截面绕中性轴发横截面绕中性轴发横截面绕中性轴发生相对转动生相对转动生相对转动生相对转动应力计算应力计算应力计算应力计算内内内内 力力力力FN 轴力轴力轴力轴力FS 剪力剪力剪力剪力T 扭矩扭矩扭矩扭矩M弯矩弯矩弯矩弯矩FS 剪力剪力剪力剪力应力分布应力分布应力分布应力分布强度计算强度计算组合变形组合变形一、拉伸或压缩与弯曲的组合一、拉伸或压缩与弯曲的组合强度条件：强度条件：强度条件：强度条件：外力分析（分解为基本变形）外力分析（分解为基本变形）作内力图，确定危险截面作内力图，确定危险截面由应力分析确定危险点的应力状态由应力分析确定危险点的应力状态二、双对称截面梁的二、双对
5、称截面梁的 非对称弯曲非对称弯曲斜弯曲斜弯曲zCy横向力与纵向力共同作用横向力与纵向力共同作用偏心载荷作用偏心载荷作用总的正应力：总的正应力：总的正应力：总的正应力：P中性轴中性轴中性轴中性轴三、扭转与弯曲的组合三、扭转与弯曲的组合按第三强度理论，圆轴弯扭组合变形危险点按第三强度理论，圆轴弯扭组合变形危险点相当应力相当应力：强度条件强度条件强度条件强度条件按第四强度理论，圆轴弯扭组合变形危险点按第四强度理论，圆轴弯扭组合变形危险点按第四强度理论，圆轴弯扭组合变形危险点按第四强度理论，圆轴弯扭组合变形危险点相当应力相当应力相当应力相当应力：注：注：注：注：当圆轴存在两个方向弯曲时当圆轴存在两个方
6、向弯曲时当圆轴存在两个方向弯曲时当圆轴存在两个方向弯曲时强度条件强度条件强度条件强度条件组合变形组合变形应力状态与强度理论应力状态与强度理论一、基本概念一、基本概念单向应力状态、二向应力状态、三向应力状态；单向应力状态、二向应力状态、三向应力状态；单向应力状态、二向应力状态、三向应力状态；单向应力状态、二向应力状态、三向应力状态；主应力、主平面、主方向；主应力、主平面、主方向；主应力、主平面、主方向；主应力、主平面、主方向；应力单元体；应力单元体；应力单元体；应力单元体；二、二向应力状态分析二、二向应力状态分析解析法解析法任意斜截面上应力任意斜截面上应力任意斜截面上应力任意斜截面上应力主应力与
7、主方向主应力与主方向主应力与主方向主应力与主方向三、三向应力状态简介三、三向应力状态简介（1 1）简单三向应力状态下，求解主应力：）简单三向应力状态下，求解主应力：）简单三向应力状态下，求解主应力：）简单三向应力状态下，求解主应力：（2 2）最大最小切应力）最大最小切应力）最大最小切应力）最大最小切应力四、强度理论四、强度理论（1 1）最大拉应力理论最大拉应力理论最大拉应力理论最大拉应力理论（3 3）最大切应力理论最大切应力理论最大切应力理论最大切应力理论（4 4）畸变能理论畸变能理论畸变能理论畸变能理论强度理论的选用强度理论的选用强度理论的选用强度理论的选用脆性材料脆性材料脆性材料脆性材料的
8、脆性断裂破坏：的脆性断裂破坏：的脆性断裂破坏：的脆性断裂破坏：第一、二强度理论第一、二强度理论第一、二强度理论第一、二强度理论；塑性材料塑性材料塑性材料塑性材料的塑性屈服破坏：的塑性屈服破坏：的塑性屈服破坏：的塑性屈服破坏：第三、四强度理论第三、四强度理论第三、四强度理论第三、四强度理论。常温静载常温静载常温静载常温静载条件下条件下条件下条件下内力与变形的关系：内力与变形的关系：轴向拉压：轴向拉压：圆轴扭转：圆轴扭转：平面弯曲：平面弯曲：梁弯曲变形计算梁弯曲变形计算梁弯曲变形计算梁弯曲变形计算（1 1）积分法）积分法）积分法）积分法（2 2）叠加法）叠加法）叠加法）叠加法应力、应变的关系：应力
9、、应变的关系：胡克定律胡克定律胡克定律胡克定律剪切胡克定律剪切胡克定律剪切胡克定律剪切胡克定律拉压胡克定律拉压胡克定律拉压胡克定律拉压胡克定律广广义义胡胡克克定定律律静不定问题静不定问题静不定问题静不定问题（1 1）静不定问题的求解步骤）静不定问题的求解步骤）静不定问题的求解步骤）静不定问题的求解步骤判断系统静不定的次数；判断系统静不定的次数；判断系统静不定的次数；判断系统静不定的次数；建立变形协调方程；建立变形协调方程；建立变形协调方程；建立变形协调方程；力与变形间的物理关系；力与变形间的物理关系；力与变形间的物理关系；力与变形间的物理关系；补充方程；补充方程；补充方程；补充方程；静力平衡方
10、程静力平衡方程静力平衡方程静力平衡方程求出全部未知求出全部未知求出全部未知求出全部未知力和内力力和内力力和内力力和内力应力、变形计算；应力、变形计算；应力、变形计算；应力、变形计算；强度、刚度计算。强度、刚度计算。强度、刚度计算。强度、刚度计算。（2 2）简单静不定问题的求解方法）简单静不定问题的求解方法）简单静不定问题的求解方法）简单静不定问题的求解方法（a a）拉压静不定问题拉压静不定问题拉压静不定问题拉压静不定问题（b b）扭转静不定问题扭转静不定问题扭转静不定问题扭转静不定问题（c c）弯曲静不定问题弯曲静不定问题弯曲静不定问题弯曲静不定问题材料的力学性能材料的力学性能一、材料拉伸时的
11、力学性能一、材料拉伸时的力学性能一、材料拉伸时的力学性能一、材料拉伸时的力学性能四个阶段：四个阶段：四个阶段：四个阶段：弹性、屈服、硬化、颈缩。弹性、屈服、硬化、颈缩。弹性、屈服、硬化、颈缩。弹性、屈服、硬化、颈缩。强度指标：强度指标：强度指标：强度指标：塑性指标：塑性指标：塑性指标：塑性指标：伸长率伸长率伸长率伸长率 断面收缩率断面收缩率断面收缩率断面收缩率实验现象：实验现象：实验现象：实验现象：屈服时，与轴线成屈服时，与轴线成屈服时，与轴线成屈服时，与轴线成4545方向出现滑移线；方向出现滑移线；方向出现滑移线；方向出现滑移线；冷作硬化现象；冷作硬化现象；冷作硬化现象；冷作硬化现象；颈缩现
12、象；颈缩现象；颈缩现象；颈缩现象；卸载规律；卸载规律；卸载规律；卸载规律；低碳钢：低碳钢：低碳钢：低碳钢：铸铁：铸铁：铸铁：铸铁：变形很小；变形很小；变形很小；变形很小；突然脆性断裂；突然脆性断裂；突然脆性断裂；突然脆性断裂；只有强度极限：只有强度极限：只有强度极限：只有强度极限：二、材料压缩时的力学性能二、材料压缩时的力学性能二、材料压缩时的力学性能二、材料压缩时的力学性能低碳钢：低碳钢：低碳钢：低碳钢：除无强度极限除无强度极限除无强度极限除无强度极限 外，与拉伸情况相同。外，与拉伸情况相同。外，与拉伸情况相同。外，与拉伸情况相同。铸铸铸铸 铁：铁：铁：铁：破坏断面：与轴线大致成破坏断面：与轴线大致成破坏断面：与轴线大致成破坏断面：与轴线大致成45554555倾角；倾角；倾角；倾角；抗压强度极限抗压强度极限抗压强度极限抗压强度极限bcbc比抗拉强度极限比抗拉强度极限比抗拉强度极限比抗拉强度极限btbt高得多；高得多；高得多；高得多；三、材料扭转时的力学性能三、材料扭转时的力学性能三、材料扭转时的力学性能三、材料扭转时的力学性能铸铁的扭转破坏断面铸铁的扭转破坏断面铸铁的扭转破坏断面铸铁的扭转破坏断面低碳钢的扭转破坏断面低碳钢的扭转破坏断面低碳钢的扭转破坏断面低碳钢的扭转破坏断面