材料力學(xué)大題計(jì)算步驟

作圖(習(xí)題：4-3,4-8)（1）求約束力5’（受力圖2’

＋方程2’

＋結(jié)果1’）（2）畫(huà)剪力圖5’和彎矩圖5’1、步驟（1）畫(huà)受力圖DABCFAFB3Fs(kN)4.23.8Ee=2.1m+--1.41M(kN·m)32.23.8++-例1解：（2）列方程并求力支反力（3）畫(huà)剪力圖和彎矩圖整理ppt強(qiáng)度校核(例題4-14，例題4-16，習(xí)題4-30)（1）求約束力2’（2）內(nèi)力分析判危險(xiǎn)面2’（3）應(yīng)力分析判危險(xiǎn)點(diǎn)1’（4）強(qiáng)度計(jì)算5’（2’強(qiáng)度式子＋2’危險(xiǎn)點(diǎn)到中性軸的距離＋1’慣性矩）例2：如圖所示T形梁尺寸，試：校核強(qiáng)度。整理ppt解：（1）求截面形心軸，即中性軸z軸。z0注意：若題中告訴了截面的形心位置、慣性矩就不用計(jì)算了強(qiáng)度校核整理ppt（2）外力分析，荷載與軸線(xiàn)垂直，發(fā)生彎曲變形。求支反力（3）內(nèi)力分析，判危險(xiǎn)面，彎矩圖如圖示。（4）應(yīng)力分析，判危險(xiǎn)點(diǎn)：B截面有最大負(fù)彎矩，上拉下壓，上下邊緣點(diǎn)都是正應(yīng)力強(qiáng)度的危險(xiǎn)點(diǎn)C截面有最大正彎矩，上壓下拉，，下邊緣點(diǎn)是危險(xiǎn)點(diǎn)++--強(qiáng)度校核注意：若題中告訴了彎矩圖就不用計(jì)算了整理ppt故，正應(yīng)力強(qiáng)度足夠。（5）正應(yīng)力強(qiáng)度校核：由于拉壓強(qiáng)度不同，必須同時(shí)考慮B、C這兩個(gè)具有最大正負(fù)彎矩的截面。強(qiáng)度校核整理ppt彎扭組合變形強(qiáng)度計(jì)算（例題8-6，習(xí)題8-7,8-9,8-12,8-13,8-14）（1）外力分析判變形2’（2）內(nèi)力分析判危險(xiǎn)面8’（3）強(qiáng)度計(jì)算4’（強(qiáng)度式子3’＋抗彎模模量1’）ＭFN50zc150Ⅰ--Ⅰ截面1505075125例題3小型壓力機(jī)鑄鐵框架如圖，已知材料的許用拉應(yīng)力[σt]=30MPa，許用壓應(yīng)力[σc]=120MPa，試按立柱強(qiáng)度確定壓力機(jī)的最大許可壓力F，立柱截面尺寸如圖，1）外力分析判變形:用I-I截面切開(kāi)立柱,取上邊研究,受力如圖，立柱發(fā)生拉彎變形。解：2）內(nèi)力分析，判危險(xiǎn)截面，立柱各橫截面均為危險(xiǎn)截面。3）應(yīng)力分析，確定危險(xiǎn)點(diǎn)。立柱左拉右壓，左右邊緣均是危險(xiǎn)點(diǎn)350FFxⅠⅠ整理pptＭFN50zc150Ⅰ--Ⅰ截面1505075125350FFⅠⅠx[σt]=30MPa，[σc]=120MPa，確定最大壓力F4）強(qiáng)度計(jì)算確定最大許可壓力F整理ppt例：鐵道路標(biāo)圓信號(hào)板，裝在外徑D=60mm的空心圓柱上，所受最大

最大風(fēng)載P=2KN/m2,[σ]=60MPa,試按第三強(qiáng)度理論選定空柱的厚度。

A（2）內(nèi)力分析判斷危險(xiǎn)截面，通過(guò)彎矩圖和扭矩圖可知固定約束端A截面為危險(xiǎn)截面彎矩：扭矩：解（1）通過(guò)外力分析可知在Ⅰ-Ⅰ既有彎曲又有扭轉(zhuǎn)，所以為彎扭組合ⅠⅠMT彎矩圖扭矩圖忽略風(fēng)載對(duì)空心柱的分布?jí)毫?，只?jì)風(fēng)載對(duì)信號(hào)板的壓力，則信號(hào)板受風(fēng)力整理ppt(3)應(yīng)力分析，確定危險(xiǎn)點(diǎn)。固定端空心柱體邊緣處，有最大拉（壓）應(yīng)力及最大剪應(yīng)力=整理ppt壓桿穩(wěn)定(例題：9-3，9-4,9-6；習(xí)題：9-13，9-14,9-15)(1)分析結(jié)構(gòu)的受力；(2)計(jì)算壓桿的柔度（長(zhǎng)細(xì)比）λ，確定壓桿的性質(zhì)（是大柔度桿？還是中柔度桿？）；(3)選擇臨界力公式并計(jì)算臨界力2’(4)將壓桿實(shí)際工作壓力（應(yīng)力）與臨界壓力（應(yīng)力）比較。FN解：CD梁例5(1)計(jì)算壓桿軸力已知拖架D處承受載荷F=10KN。AB桿外徑D=50mm，內(nèi)徑d=40mm，材料為Q235鋼，E=200GPa，[σ]=170MPa。校核AB桿的穩(wěn)定性。λ100110120Φ0.6300.5550.488整理pptAB桿(2)求壓桿的柔度AB桿滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求(3)判斷求壓桿臨界力的公式(4)校核壓桿的穩(wěn)定性整理pptzxyz4060例1：壓桿材料為A3鋼，兩端鉸支，出平面內(nèi)兩端固定。已知穩(wěn)定安全系數(shù)nst=4,桿件兩端的壓力P=60KN,校核此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。xz2.4m(a)PP60l(b)PP40yx（或λp=100）解：（1）計(jì)算柔度：①當(dāng)壓桿在在平面內(nèi)xoy內(nèi)失穩(wěn),z為中性軸:整理ppt②當(dāng)壓桿在出平面內(nèi)xoz內(nèi)失穩(wěn),y為中性軸:③λ越大，壓桿越容易失穩(wěn)，故此壓桿將在在平面內(nèi)先失穩(wěn)。（3）λ=138.56>λP=100計(jì)算采用歐拉公式計(jì)算臨界力Fcr故采用歐拉公式計(jì)算Fcryz4060yxz2.4m（2）計(jì)算判別柔度λP:桿件滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求(4)校核壓桿的穩(wěn)定性整理ppt第一章習(xí)題一、填空1.構(gòu)件在外荷載作用下具有抵抗破壞的能力為材料的（）；具有一定的抵抗變形的能力為材料的（）；保持其原有平衡狀態(tài)的能力為材料的（）。2.現(xiàn)代工程中常用的固體材料種類(lèi)繁多，物理力學(xué)性能各異。所以，在研究受力后物體（構(gòu)件）內(nèi)部的力學(xué)響應(yīng)時(shí)，除非有特別提示，一般將材料看成由（）、（）、（）的介質(zhì)組成。答案：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。答案：連續(xù)性、均勻性、各向同性。3.構(gòu)件所受的外力可以是各式各樣的，有時(shí)是很復(fù)雜的。材料力學(xué)根據(jù)構(gòu)件的典型受力情況及截面上的內(nèi)力分量可分為（）、（）、（）、（）四種基本變形。答案：拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。整理ppt整理ppt整理ppt４.在低碳鋼拉伸曲線(xiàn)中，其變形破壞全過(guò)程可分為（）個(gè)變形階段，它們依次是（）、（）、（）、和（）。答案：四，彈性、屈服、強(qiáng)化和頸縮、斷裂。５.用塑性材料的低碳鋼標(biāo)準(zhǔn)試件在做拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將會(huì)出現(xiàn)四個(gè)重要的極限應(yīng)力；其中保持材料中應(yīng)力與應(yīng)變成線(xiàn)性關(guān)系的最大應(yīng)力為（）；使材料保持純彈性變形的最大應(yīng)力為（）；應(yīng)力只作微小波動(dòng)而變形迅速增加時(shí)的應(yīng)力為（）；材料達(dá)到所能承受的最大載荷時(shí)的應(yīng)力為（）。答案：比例極限、彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限。第二章:習(xí)題一、填空1.軸力是指通過(guò)橫截面形心垂直于橫截面作用的內(nèi)力，而求軸力的基本方法是（）。答案：截面法。2.工程構(gòu)件在實(shí)際工作環(huán)境下所能承受的應(yīng)力稱(chēng)為（），工件中最大工作應(yīng)力不能超過(guò)此應(yīng)力，超過(guò)此應(yīng)力時(shí)稱(chēng)為（）。答案：許用應(yīng)力，失效。3.金屬拉伸標(biāo)準(zhǔn)試件有（）和（）兩種。答案：圓柱形，平板形。整理ppt6.通過(guò)低碳鋼拉伸破壞試驗(yàn)可測(cè)定強(qiáng)度指標(biāo)（）和（）；塑性指標(biāo)（）和（）。答案：屈服極限，強(qiáng)度極限；伸長(zhǎng)率，斷面收縮率。7.工程構(gòu)件在實(shí)際工作環(huán)境下所能承受的應(yīng)力稱(chēng)為（），工件中最大工作應(yīng)力不能超過(guò)此應(yīng)力，超過(guò)此應(yīng)力時(shí)稱(chēng)為（）。答案：許用應(yīng)力，失效

8.因強(qiáng)度不夠引起的失效形式（）和（）。答案：塑性屈服，脆性斷裂9.功能守恒原理是指對(duì)于始終處于靜力平衡狀態(tài)的物體，緩慢施加的外力對(duì)變形體所做的外功W可近似認(rèn)為全部轉(zhuǎn)化為物體的變形能U，即（）。答案：W=U10.當(dāng)結(jié)構(gòu)中構(gòu)件所受未知約束力或內(nèi)力的數(shù)目n多于靜力平衡條件數(shù)目m時(shí)，單憑平衡條件不能確定全部未知力，相對(duì)靜定結(jié)構(gòu)（n=m），稱(chēng)它為（）。l=n-m稱(chēng)為（），這也是“多余”約束力或“多余”約束的數(shù)目。答案：靜不定結(jié)構(gòu)，靜不定次數(shù)。整理ppt二、選擇題1.所有脆性材料，它與塑性材料相比，其拉伸力學(xué)性能的最大特點(diǎn)是（）。（A）強(qiáng)度低，對(duì)應(yīng)力集中不敏感；（B