材料力學(xué)課件劉鴻文版

材料力學(xué)課件全套劉鴻文版CATALOGUE目錄材料力學(xué)緒論材料力學(xué)的基本假設(shè)與彈性力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)的基本變形形式材料力學(xué)的強(qiáng)度理論與時效處理材料力學(xué)的連接件與梁的彎曲問題01材料力學(xué)緒論研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變、應(yīng)力、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等機(jī)械性能，為工程設(shè)計和施工提供理論依據(jù)和實驗方法。金屬材料、復(fù)合材料、高分子材料等，以及它們的組合體。材料力學(xué)的任務(wù)和研究對象研究對象任務(wù)材料力學(xué)與生產(chǎn)實踐的關(guān)系材料力學(xué)是工程設(shè)計和施工的基礎(chǔ)，為實際生產(chǎn)和應(yīng)用提供理論支持。材料力學(xué)的發(fā)展推動了工程技術(shù)的進(jìn)步，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在外力作用下，形狀和大小不發(fā)生變化的物體。剛體在外力作用下，形狀和大小會發(fā)生變化的物體。變形固體變形固體材料是連續(xù)的、均勻的、各向同性的，滿足胡克定律等。基本假設(shè)剛體、變形固體及其基本假設(shè)靜載荷大小和方向不隨時間變化的載荷。動載荷大小和方向隨時間變化的載荷，包括沖擊載荷和疲勞載荷。載荷的分類靜載荷與動載荷靜載荷通常會引起材料的彈性變形，動載荷則可能引起材料的疲勞和斷裂。在實際工程中，需要根據(jù)載荷的性質(zhì)選擇合適的材料和設(shè)計方法，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。02材料力學(xué)的基本假設(shè)與彈性力學(xué)基礎(chǔ)材料內(nèi)部無空隙，物質(zhì)連續(xù)分布。連續(xù)性假設(shè)材料在各個部分均具有相同的性質(zhì)。均勻性假設(shè)變形量相對于物體原始尺寸很小，可以忽略不計。小變形假設(shè)連續(xù)性假設(shè)、均勻性假設(shè)和小變形假設(shè)應(yīng)力物體內(nèi)部單位面積上的力，表示物體受到的力在單位面積上的分布情況。應(yīng)變物體在受力后產(chǎn)生的變形量或形變程度。應(yīng)力和應(yīng)變的概念在彈性限度內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變之間呈線性關(guān)系，即應(yīng)力=彈性模量×應(yīng)變。胡克定律橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變之比，用于描述物體在受力時橫向變形的程度。泊松比胡克定律與泊松比材料在彈性范圍內(nèi)抵抗應(yīng)力的能力，是衡量材料剛度的指標(biāo)。彈性模量切變模量泊松比材料在切應(yīng)力作用下抵抗變形的剛度指標(biāo)。描述材料在受力時橫向變形程度與軸向變形程度的比值。030201彈性模量、切變模量和泊松比彈性力學(xué)的基本方程包括平衡方程、幾何方程和物理方程?；痉匠涛矬w邊界上所受的力和所受的力矩以及它們的平衡條件。邊界條件彈性力學(xué)的基本方程和邊界條件03材料力學(xué)的基本變形形式總結(jié)詞描述了材料在軸向拉伸和壓縮時所表現(xiàn)出的力學(xué)行為和特性。詳細(xì)描述軸向拉伸與壓縮是材料力學(xué)中最基礎(chǔ)的變形形式之一，主要研究材料在軸向拉力和壓力作用下的表現(xiàn)。這種變形形式下，材料會發(fā)生伸長或縮短，并伴隨著應(yīng)力和應(yīng)變的產(chǎn)生。軸向拉伸與壓縮VS描述了材料在剪切力作用下的變形和應(yīng)力分布。詳細(xì)描述剪切是指材料在剪切力作用下發(fā)生的相對錯動。在剪切變形中，材料內(nèi)部產(chǎn)生剪切應(yīng)力和剪切應(yīng)變，其應(yīng)力分布和變形規(guī)律對于理解材料的力學(xué)行為具有重要意義?？偨Y(jié)詞剪切扭轉(zhuǎn)描述了材料在扭矩作用下的變形和應(yīng)力狀態(tài)?？偨Y(jié)詞扭轉(zhuǎn)是另一種常見的變形形式，發(fā)生在材料受到扭矩作用時。在扭轉(zhuǎn)過程中，材料會發(fā)生扭曲，同時產(chǎn)生剪切應(yīng)力和剪切應(yīng)變。了解材料的扭轉(zhuǎn)性能對于許多工程應(yīng)用都至關(guān)重要。詳細(xì)描述解釋了彎曲內(nèi)力和彎矩的概念及其在分析梁的彎曲變形中的作用。在分析梁的彎曲變形時，需要引入彎曲內(nèi)力和彎矩的概念。彎曲內(nèi)力是指梁內(nèi)部由于彎曲變形而產(chǎn)生的應(yīng)力，而彎矩則是指使梁產(chǎn)生彎曲變形的力矩。這些概念是分析梁的彎曲行為的基礎(chǔ)?？偨Y(jié)詞詳細(xì)描述彎曲內(nèi)力和彎矩總結(jié)詞詳細(xì)闡述了彎曲應(yīng)力及其與彎曲內(nèi)力和彎矩的關(guān)系。要點一要點二詳細(xì)描述彎曲應(yīng)力是由于梁的彎曲變形而產(chǎn)生的應(yīng)力。它與彎曲內(nèi)力和彎矩有著密切的關(guān)系，可以通過彎矩和截面尺寸來計算彎曲應(yīng)力的大小。了解彎曲應(yīng)力的分布和變化規(guī)律對于梁的設(shè)計和強(qiáng)度分析至關(guān)重要。彎曲應(yīng)力04材料力學(xué)的強(qiáng)度理論與時效處理強(qiáng)度理論是材料力學(xué)中的一個重要概念，它描述了材料在受力時所能承受的最大應(yīng)力極限。強(qiáng)度理論主要關(guān)注材料在受力過程中發(fā)生的斷裂或屈服現(xiàn)象，為工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計提供依據(jù)。強(qiáng)度理論的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，從最早的庫侖強(qiáng)度理論到現(xiàn)代的復(fù)合強(qiáng)度理論，不斷完善和豐富。強(qiáng)度理論概述認(rèn)為最大拉應(yīng)力是導(dǎo)致材料斷裂的主要因素，當(dāng)最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的極限值時，材料發(fā)生斷裂。最大拉應(yīng)力理論認(rèn)為最大伸長線應(yīng)變是導(dǎo)致材料屈服的主要因素，當(dāng)最大伸長線應(yīng)變達(dá)到材料的極限值時，材料發(fā)生屈服。最大伸長線應(yīng)變理論認(rèn)為最大剪切應(yīng)力是導(dǎo)致材料屈服的主要因素，當(dāng)最大剪切應(yīng)力達(dá)到材料的極限值時，材料發(fā)生屈服。最大剪切應(yīng)力理論認(rèn)為形狀改變比能是導(dǎo)致材料屈服的主要因素，當(dāng)形狀改變比能達(dá)到材料的極限值時，材料發(fā)生屈服。形狀改變比能理論常見的強(qiáng)度理論123時效處理是一種通過加熱或保溫使材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高材料力學(xué)性能的處理方法。時效處理過程中，材料內(nèi)部的原子或分子的運動速度減緩，重新排列成更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。時效處理可以有效改善材料的強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性等性能，廣泛應(yīng)用于航空、航天、機(jī)械、建筑等領(lǐng)域。材料的時效處理材料的強(qiáng)化是指通過加工、熱處理、合金化等方法提高材料力學(xué)性能的過程。材料的退化是指材料力學(xué)性能隨時間或使用次數(shù)的增加而逐漸降低的現(xiàn)象。材料的強(qiáng)化與退化常見的強(qiáng)化方法包括固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、形變強(qiáng)化等。退化的原因包括疲勞、腐蝕、熱老化等，為防止退化，需采取相應(yīng)的防護(hù)措施。05材料力學(xué)的連接件與梁的彎曲問題連接件的強(qiáng)度計算01連接件的強(qiáng)度計算是材料力學(xué)中的重要內(nèi)容，主要涉及剪切和擠壓強(qiáng)度的計算。02剪切強(qiáng)度是指連接件在剪切力作用下抵抗剪切破壞的能力，而擠壓強(qiáng)度則是指連接件在擠壓作用下抵抗擠壓變形或破壞的能力。03在進(jìn)行連接件的強(qiáng)度計算時，需要考慮連接件的尺寸、材料屬性、工作載荷以及安全系數(shù)等因素。04常見的連接件包括螺栓、鉚釘、鍵等，它們的強(qiáng)度計算方法各有不同，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和應(yīng)用。01彎曲正應(yīng)力是梁彎曲問題中的一個重要概念，它是指梁橫截面上沿正方向的應(yīng)力。彎曲正應(yīng)力的計算公式為：σ=M/Wz，其中M為彎矩，Wz為抗彎截面系數(shù)。該公式用于計算梁橫截面上彎曲正應(yīng)力的分布情況。彎曲正應(yīng)力的分布規(guī)律是：在梁的上表面，正應(yīng)力為拉應(yīng)力，在下表面，正應(yīng)力為壓應(yīng)力。最大正應(yīng)力出現(xiàn)在梁的中性軸處。梁的彎曲問題是材料力學(xué)中的經(jīng)典問題之一，主要研究梁在垂直于軸線的力作用下發(fā)生彎曲時的應(yīng)力分布和變形情況。020304梁的彎曲問題與彎曲正應(yīng)力輸入標(biāo)題02010403梁的彎曲剪切與彎曲切應(yīng)力梁的彎曲剪切是指在梁彎曲過程中，由于剪切力的作用而產(chǎn)生的剪切變形。彎曲切應(yīng)力的分布規(guī)律是：在梁的上表面和下表面，切應(yīng)力為拉應(yīng)力，在梁的側(cè)面，切應(yīng)力為壓應(yīng)力。最大切應(yīng)力也出現(xiàn)在梁的中性軸處。彎曲切應(yīng)力的計算公式為：τ=Fs/A，其中Fs為剪力，A為橫截面面積。該公式用于計算梁橫截面上彎曲切應(yīng)力的分布情況。彎曲切應(yīng)力是梁彎曲剪切問題中的一個重要概念，它是指橫截面上沿切線方向的應(yīng)力。梁的彎曲變形與剛度校核01梁的彎曲變形是指在梁受到外力作用后，發(fā)生的彎曲變形現(xiàn)象。02剛度校核是評估梁抵抗彎曲變形能力的一種方法，通過比較實際變形與允許變形來確定梁是否滿足