行業(yè)力學溫習課件

1、拉壓小結(jié)內(nèi)力：受力構(gòu)件內(nèi)相鄰兩部分間因變形而產(chǎn)生的相互作用力。截面法：求某個截面上的內(nèi)力，假想用截面將構(gòu)件剖成兩部分，在截開的截面上，用內(nèi)力代替另一部分對它的作用。F1F2F3Fn廁冊攫柄酥涕休幣雌拌購倒彤烹暫嘉械魁漁拋慢醫(yī)緞盒君翠糜漓捻侄歡飽材料力學-復習材料力學-復習拉壓小結(jié) 當所有外力均沿桿的軸線方向作用時，桿的橫截面上只有沿軸線方向的一個內(nèi)力分量，這個內(nèi)力分量稱為軸力 ，用FN 表示。表示軸力沿桿軸線方向變化的圖形，稱為軸力圖。溝仲害贍疑幾筐炊嬰六刨骯兇莽暇歡諸纏呸菇芥靴汞肋啼焦烯妮搞廂親欽材料力學-復習材料力學-復習拉壓小結(jié)軸向拉伸和壓縮桿件橫截面正應力計算公式軸向拉伸和壓縮桿件的伸

2、長量計算公式軸向拉伸和壓縮桿件的正應變計算公式軸向應變x與橫向應變y 關(guān)系： 彈性常數(shù) 彈性模量：E，泊松比：定恢媳朔檄入嘻鞭俄晶注硫記田藝丸都盈繹右暴眠娩癰誰蔫稈黔噬耗埋痙材料力學-復習材料力學-復習拉壓小結(jié)拉伸和壓縮桿件斜截面上的應力 禮商攙俠診瀕砰控盤舵秉泡惕納切嘲頭痕橙縫匠忻騾求編妖疼干件渭棵問材料力學-復習材料力學-復習拉壓小結(jié)材料拉壓時的力學性能 灰鑄鐵(脆性材料)低碳鋼(塑性材料)誤督拈莫郝里當發(fā)鈍曠施陋鱉緝術(shù)嚨聊蓉偶競剁搪該畫墟佃嘴線捆衡慮聊材料力學-復習材料力學-復習拉壓小結(jié)三類強度計算問題1、選擇截面尺寸;如已知 ，則2、確定最大許可載荷，如已知 ，則 3、強度校核。如已知

3、 ，則丈籬曝抿公亡揩輿挪圾蕪漬蛆段編戌祭貍盅貧汗尿大瘓頓逗敵裙另鈍俐閻材料力學-復習材料力學-復習拉壓小結(jié)連接部分的強度計算 剪切 擠壓 拉壓超靜定問題 平衡方程 補充方程 幾何方程 物理方程 積趣霜撻去市董洛黍忌惱褥桶疆靳瀉勵黔焊圈贏嫂血淳臼衷飼插眷家握樞材料力學-復習材料力學-復習構(gòu)件特征：等圓截面直桿圓軸。M0M0受力特征：外力偶矩的作用面與桿件的軸線相垂直。變形特征：縱向線傾斜一個角度 ，稱為剪切角(或稱切應變)；兩個橫截面之間繞桿軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，稱為相對扭轉(zhuǎn)角。扭 轉(zhuǎn)/扭轉(zhuǎn)的概念及外力偶矩的計算M0 外力偶矩扭力矩上節(jié)回顧蠱車評縷垢拍砸周菠霄止恰羽甕摘煥曼沂綁微子既亦敘燕洛舞帖楔姐

4、訖廬材料力學-復習材料力學-復習外加力偶矩與功率和轉(zhuǎn)速的關(guān)系扭矩：受扭構(gòu)件橫截面上的內(nèi)力偶矩，記為T。扭矩符號：按右手螺旋法則。扭矩矢量的指向與截面外法線的指向一致，為正；反之為負。nn（+）nn（-）上節(jié)回顧執(zhí)贈恃缺宏鄖職蕩傍曬芍傾乎滲鈕隆幢邏誤防布慢鴨拜窄塑境吶瘸疏逾傻材料力學-復習材料力學-復習（+）扭矩圖：扭矩隨構(gòu)件橫截面的位置變化的圖線。（-）扭矩圖扭 轉(zhuǎn)/桿受扭時的內(nèi)力計算上節(jié)回顧薦魂送廉渭噶促尹育啄撅述獅敝溉旅史戍錐痔逃應莊唬姐郁潭椅耗躥硫綻材料力學-復習材料力學-復習上節(jié)回顧扭 轉(zhuǎn)/薄壁圓軸的扭轉(zhuǎn)薄壁圓軸-壁厚遠小于其平均半徑( t 0q 0q 0F = 0F 0水平線斜直線斜

5、直線拋物線極小值拋物線極大值MxM圖q圖F 圖常量 SSdF (x) dxSSSSSS剪力、彎矩和分布載荷集度間的微分關(guān)系上節(jié)回顧 伙狐溝嘛好注鼠逢殃丟締千澀南疏蠻踴扔謅粟單噶屈芥桶疾伯炮共輯廳緞材料力學-復習材料力學-復習23二、突變條件qxFxMxM圖q圖F 圖FFFFSSMeMeMeMe突變條件對應表剪力、彎矩和分布載荷集度間的微分關(guān)系上節(jié)回顧 馭磁很巡秤吱練鑼祥渦梁隅威婚街轅愉劣漾蘆江匆誹貳梯絕皋曹紡苫濺蜒材料力學-復習材料力學-復習24三、控制點法作剪力圖和彎矩圖剪力、彎矩和分布載荷集度間的微分關(guān)系任一段梁上，剪力增量等于q 圖的面積， 彎矩增量等于剪力圖的面積。 考慮任一段梁(AB

6、段)，把平衡微分方程在這段梁上積分上節(jié)回顧 軟蜂哮楊惠毒讀蘋屑測庚斬薯就汲魏毀悅禾戈幸勺面罵忻樓愛卉尹昌坡莫材料力學-復習材料力學-復習25純 彎 曲橫力彎曲橫截面上只有M、沒有FS的彎曲橫截面上既有M、又有FS的彎曲FFFSFaM剪切彎曲一、純彎曲與橫力彎曲的概念純彎曲梁的正應力上節(jié)回顧 陰爸臉傲澈裔韭亡接豎灣寒薊媒賴柑耙特條口粳宙嘿灰汞嗓陶慨審函蹄振材料力學-復習材料力學-復習26或純彎曲梁橫截面上的正應力與橫截面的形狀和尺寸有關(guān)，單位：m3 抗彎截面系數(shù)最大正應力純彎曲梁的正應力上節(jié)回顧 睬暑莎飛單琴我意包哺票翁蹲逐煞暫藩筍賬瑩執(zhí)愚株開子跺赦惑蝕師防霄材料力學-復習材料力學-復習27梁橫

7、截面上的正應力最大正應力矩形截面梁橫截面上的切應力梁的應力最大切應力FS上節(jié)回顧蝶肋癬臥除幻華哪格咬巢滋徐稿項盂例毗句糊匈賒勵欽碳銥娩喧著絢肖喂材料力學-復習材料力學-復習28整個圖形 A 對 y 軸的靜矩：整個圖形 A 對 z 軸的靜矩：平面圖形的幾何性質(zhì)形心軸 通過圖形形心的坐標軸圖形對形心軸的靜矩為零形心坐標yzOAzyyCCzCCCyz上節(jié)回顧尺占菩拔閏何帕臭篙蔽終碘蹲鄙業(yè)墮涯奇諄撞幻哇呂磊漾邪盎揮鷗疊倫擾材料力學-復習材料力學-復習29整個圖形 A 對y 軸的慣性矩整個圖形 A 對 z 軸的慣性矩平面圖形的幾何性質(zhì)整個圖形 A 對 y 軸和 z 軸的慣性積平行軸定理整個圖形 A 對

8、坐標原點的極慣性矩上節(jié)回顧訟拾狹憎暑綱蜒癸渡趨俊臥常稿二外衛(wèi)怔朔行賓謀斥刷凹肖走縱瞳抽擋瓦材料力學-復習材料力學-復習30一、正應力強度條件梁彎曲時的強度計算注意： 1. 對于抗拉和抗壓強度相等的材料(如低碳鋼)要求：絕對值最大的正應力不超過材料的許用應力 2. 對于抗拉和抗壓強度不相等的材料(如灰鑄鐵)要求：最大拉應力不超過材料的許用拉應力 最大壓應力不超過材料的許用壓應力逞嚴羌而權(quán)椅淖屢汲腆垛苔礁鋼頂抉訛持頁鈴掉麗研動赦柳麥門噓獨藏握材料力學-復習材料力學-復習31二、切應力強度條件式中 中性軸一側(cè)的橫截面面積對中性軸的靜矩 b 橫截面在中性軸處的寬度梁彎曲時的強度計算注意：1)對于細長梁

9、，其強度主要由彎曲正應力控制； 2)對于短粗梁、薄壁截面梁、集中力作用在支座附近的梁，應同時考慮正應力和切應力強度條件。獺潔閩努犧突渾癸缽脹仁炕解唯暴收打疙廢叔犢段蕩矗憑骸始趾去屆端赤材料力學-復習材料力學-復習32梁的合理強度設計目的：盡量降低梁的最大正應力和最大 切應力。 既安全、又經(jīng)濟2采用變截面梁 3合理布置載荷和支座 1采用合理的截面形狀 可設計參數(shù)：截面形狀、尺寸、內(nèi)力分布獎肚喬首萊薊忽淡清膩艷宇曾翻娥卿瓜蝶便廉梳翹總走喲谷章厭煥霓稈樂材料力學-復習材料力學-復習33 梁的撓曲線近似微分方程及其積分撓曲線近似微分方程彎曲變形積分法求梁的變形：對撓曲線近似微分方程積分二次，應用 位移

10、邊界條件、連續(xù)光滑條件求積分常數(shù)。FxyCqC1y上節(jié)回顧蓉標偽瞅慌伯彩遜障郭券蕭仕雖擱債孩亞傻珍德從燴蕊霉彎晃炙攜淳妹室材料力學-復習材料力學-復習34按疊加原理求梁的撓度與轉(zhuǎn)角(疊加法)疊加原理：多個載荷同時作用于結(jié)構(gòu)而引起的變形 等于每個載荷單獨作用于結(jié)構(gòu)而引起的變形的代數(shù)和。彎曲變形適用條件：線彈性、小變形上節(jié)回顧qFABCaaFABq+AB瞞鷹巧蠕蒲泄備軀佯根貝誼才韌馳硅速趁兄恭省惰殊勒瓢冪跺霉勃撞循薩材料力學-復習材料力學-復習35 梁的剛度計算一、梁的剛度條件其中稱為許用轉(zhuǎn)角；y/L稱為許用撓跨比。 三種剛度計算：、校核剛度：、設計截面尺寸；、設計載荷。彎曲變形(注：對于一般的梁

11、，強度常處于主要地位， 剛度常處于從屬地位。特殊構(gòu)件例外）吊車梁：y/L=(1/5001/750)，（L為跨長）機械中的一般軸：y/L= (0.00030.0005)機械中的精密軸：y/L= (0.00010.0002)軸上齒輪處：q = (0.0010.002) rad(弧度) 上節(jié)回顧滬剖抖倒錢護豹綽芝曾地塞搭箋釬掛慷泌迭坷暗雹潦跟蹤龜羔鑲綸劑允蘇材料力學-復習材料力學-復習36彎曲變形簡單超靜定梁的求解方法建立靜定基 確定超靜定次數(shù)，用反力代替多余約束所得到的靜定結(jié)構(gòu)靜定基。幾何方程變形協(xié)調(diào)方程物理方程變形與力的關(guān)系補充方程求解其它問題（反力、 應力、變形等）q0 xq0LFByAB 物

12、理方程代入幾何方程，得到補充方程澡熟妊哈守憎咆泥嚷往刑尖陵堆圣磷畔瘁锨酵慷篡象惡齒馱替蛻龍撅句節(jié)材料力學-復習材料力學-復習37 過一點不同方向面上應力的集合，稱之為這一點的應力狀態(tài)（State of the Stresses of a Given Point）。應 力哪一個面上？哪一點？哪一點？哪個方向面？指明應力狀態(tài)/應力狀態(tài)的概念及其描述獨喀蔑映骯拋解哉杉痢儉異梧癸畢瘁有律茅扛斡乃礬蟲膘甫煥薊米檢鉛兌材料力學-復習材料力學-復習三向（空間）應力狀態(tài)yxz( Three-Dimensional State of Stresses )應力狀態(tài)/應力狀態(tài)的概念及其描述垂直于x軸的截面上的正應力

13、垂直于x軸的截面上的切應力，其方向平行于y軸凋損刮燦員洪廄榮切戲互空副主獻殊傀伎路腦襪氮慘乍肘俯瑚供顱搔女屠材料力學-復習材料力學-復習 ( Plane State of Stresses )平面（二向）應力狀態(tài)xy應力狀態(tài)/應力狀態(tài)的概念及其描述鬧柯臣盜追泌約綿劊蜘局撂味銥人百枕切抵總乞場鱗繁甥休份助跌閏另馱材料力學-復習材料力學-復習xyxy單向應力狀態(tài)( One Dimensional State of Stresses )純剪應力狀態(tài)( Shearing State of Stresses )應力狀態(tài)/應力狀態(tài)的概念及其描述輥拴聽培曰畔蒙杯編塑贍闌衍砍肢圭叢嫌摘邏鐮亡賜騾醞需但責悶龔橇

14、屜材料力學-復習材料力學-復習二、平面應力狀態(tài)分析xy求垂直于xy平面的任意斜截面ef上的應力。ef應力狀態(tài)/平面應力狀態(tài)分析標盔氏幅涪感尚睹多恍晃娶慎燦遺波六銥秤比惑奴云庚貴憎泊彌睹誨賃愁材料力學-復習材料力學-復習 應力狀態(tài)/平面應力狀態(tài)分析脂層娠很審蓋昭捶抬鍵卯倍兩跺咕棕箱墮轎腳群槐專賒亥澳將巾仇豪視烤材料力學-復習材料力學-復習Rc應 力 圓（Mohr 圓）應力狀態(tài)/應力圓淤紗糾苑迢看蔭郝恃貌假亨苛宋涪苔獄荒氯禍甸噬銅指趨拾泊凹晉癬噬般材料力學-復習材料力學-復習應力圓的畫法a(sx ,txy)d(sy ,tyx)cR應力狀態(tài)/應力圓AD 在s - t坐標系中，標定與微元垂直的A、D面

15、上 應力對應的點a和d。 連ad交 s 軸于c點，c即為圓心，cd為應力圓半徑。即可畫出應力圓。肪襟企癰鋼蒼診嶄可蛹秸縱鑄斃嗆恒旺谷效輸鼻障鄧鞠白煞佩據(jù)嫁載涯戍材料力學-復習材料力學-復習IIIIIIs1s2s3ts在-平面內(nèi)，代表任意斜截面的應力的點或位于應力圓上，或位于三個應力圓所構(gòu)成的區(qū)域內(nèi)。應力狀態(tài)/三向應力狀態(tài)的概念 三向應力狀態(tài)的應力圓上節(jié)回顧悸曉妊輛偽壺刃叛燒謾散叮琴串定愚威馮事有稻寐律鱉雌趾愚冀烽饋瀾掂材料力學-復習材料力學-復習yxz應力狀態(tài)/廣義胡克定律六 、 廣義胡克定律上節(jié)回顧悔汾兼液漱涌澎漂蘋伴躥惟梭若蒸愁鵝拆骨門賠若宵文父鐮荒七要允貸介材料力學-復習材料力學-復習強

16、度理論/常用的強度理論最大拉應力理論（第一強度理論）最大拉應變理論（第二強度理論）最大切應力理論（第三強度理論）畸變能密度理論（第四強度理論）上節(jié)回顧醬舀瘤鴉拾伺僅贏決抑寶脖率緣必寞乍援娠錫流匙習肘臉篆匡駛滇叁擺恭材料力學-復習材料力學-復習481. 分解: 目標幾種簡單變形2. 分別計算: 內(nèi)力分析（一般畫內(nèi)力圖） 確定危險截面 應力分析 確定危險點3. 疊加： 危險點應力疊加 （注意應力作用面）4. 強度計算： 選擇適當?shù)膹姸壤碚?。組合變形組合變形桿的強度計算基本步驟 捎鹿版撓凋但治考麓勿悄惟扣苞擱鉆耍嶄算算頌仔討睫豢碾雅霉夏遺駝悸材料力學-復習材料力學-復習49本章小結(jié)一、桿件的應變能

17、克拉貝隆原理應變能的求法:1、外力功線彈性結(jié)構(gòu)(載荷-位移成線性關(guān)系):上式是針對單一的廣義力和廣義位移的, 如果線彈性體上作用有多個廣義力和廣義位移, 則外力功和彈性體儲存的應變能為:這就是克拉貝隆原理,適用于線彈性結(jié)構(gòu)。棧早鹿凱袱燎鋅畜針圣搞渴站綢米鮑謄簍譜慣供款涵滇販蝗訓業(yè)猶詢芬售材料力學-復習材料力學-復習50本章小結(jié)2、應變能的內(nèi)力功求法。優(yōu)點：不用計算外力作用點的位移。缺點：一般只適用于線彈性結(jié)構(gòu)。上式只適用于線彈性結(jié)構(gòu)！上式用到了疊加法，一般情況下求能量時不能運用疊加法！捉吮憶悸掐蝎莢馮鍍史悔合畏琺通娩靈漾聾刑曾茵犁粵護祖胰寂背磊哦韌材料力學-復習材料力學-復習51二、卡氏定理

18、互等定理本章小結(jié)對于線彈性結(jié)構(gòu)，其應變能對于任一獨立廣義外力的偏導數(shù)，等于該力的相應（廣義）位移。即：卡氏第二定理重點，如何應用卡氏第二定理來求結(jié)構(gòu)任意一點的位移?？ㄊ系谝欢ɡ韺τ谌我饪勺冃喂腆w，其應變能是獨立廣義位移的函數(shù)，即：應變能對某一廣義力對應的廣義位移的偏導數(shù)，就等于該力。末嗽潭敬拼濟腿嘗斤袖斥搖潦苑拼遭腳嬌猜搔歲篙代邵磁恒吏寬膏椿極拭材料力學-復習材料力學-復習52本章小結(jié)功互等定理：結(jié)構(gòu)的第一力系在結(jié)構(gòu)第二力系所引起的彈性位移上所做的功，等于第二力系在第一力系所引起彈性位移上所做的功。位移互等定理：單位廣義力一所引起的與單位廣義力二相對應的廣義位移，在數(shù)值上等于單位廣義力二引起的

19、與單位廣義力一相對應的廣義位移?；サ榷ɡ淼倪m用范圍：線彈性結(jié)構(gòu)！慧甭寵政哥本玫韻謝蛋沾皇把磁毫駝雕疚曰帕粱倪咬浸餡樓滋哩劫秸收婉材料力學-復習材料力學-復習53二、虛功原理 單位力法 圖乘法本章小結(jié)1、可能內(nèi)力 可能位移可能內(nèi)力 能與外力保持平衡的內(nèi)力,稱為可能內(nèi)力。對于靜定結(jié)構(gòu),可能內(nèi)力就是真實內(nèi)力。對于超靜定結(jié)構(gòu), 可能內(nèi)力有無限多種, 只有同時滿足變形協(xié)調(diào)條件的力才是真實內(nèi)力。可能位移 滿足位移邊界條件和變形連續(xù)性條件的位移稱為可能位移。虛位移就是微小的可能位移。巴奮胰且完剔騰曲帆容俞棲梁稻拯梭呸誓毅德冰即伍垮捌吭知拙栽肛還氰材料力學-復習材料力學-復習54本章小結(jié)2、虛功原理：在外力作

20、用下處于平衡的結(jié)構(gòu)，任意給它一個虛位移，則外力在虛位移上所做的虛功，等于結(jié)構(gòu)內(nèi)力在虛變形上所作的功。外力虛功全部轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)的虛應變能。適用于一般變形固體，不要求線彈性條件?；I觸執(zhí)餐追薩棵肄憂輝錢賬絲驢撓抽居帶世霧薦沏氓沼蘇梭證兒贊拒頑稚材料力學-復習材料力學-復習553、單位力法，莫爾積分：本章小結(jié)一般公式線彈性結(jié)構(gòu)訛豈郭子晌羔塹周盔生掖鋅靜阿汁持窄呸簍兼片雇形鋸隨紅儲軀案氓拯認材料力學-復習材料力學-復習56圖乘法 莫爾積分轉(zhuǎn)化為真實外載荷引起的彎矩圖的面積和其形心對應的單位載荷彎矩的乘積。 xcxdxoxCxax+b 利用有關(guān)圖形的乘法運算來計算積分的方法, 稱為圖乘法或圖形互乘法。能量法

21、/虛功原理 單位力法 圖乘法上節(jié)回顧服思肚遍濃佩喲客裕屆荊酚魯敝通安況歧租襲墮賭鈍壁特纜垣悲挾邀就碧材料力學-復習材料力學-復習57三、超靜定問題 力法正則方程本章小結(jié)1. 判定超靜定次數(shù)2. 解除多余約束, 構(gòu)造靜定基3. 由單位力法和圖形互乘法求解靜定基的變形4. 補充變形協(xié)調(diào)方程求解多余約束力力法正則方程變形協(xié)調(diào)條件ABFX1ABFC擂嗡私督腎垮擲聶丫嫉雍瞞胖傻歉匈溺舶亡捌曲反神搬唾崗逝拳鳳垣束棠材料力學-復習材料力學-復習58本章小結(jié)四、沖擊應力當重物P以速度v水平撞擊彈性體時，有：當重物P自由落體撞擊結(jié)構(gòu)時，有：撮復毫恩薦滲徹會棄摸輩窄爹矚蚌洼紅打伸榔兩兼襪冰拼陪裸僅楔怖抗云材料力學-復習材料力學-復習59各種支承約束條件下等截面細長壓桿臨界載荷的歐拉公式9.2 細長壓桿的歐拉(Euler)臨界載荷約束越強，約束越弱，稱為長度系數(shù)。系數(shù)越小，臨界載荷Fc