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脆性材料的强度失效应力为
脆性 失效 强度 力为 材料 脆性材料应力应变曲线 脆性材料的失效形式为
篇一:《工程力学》复习指导含答案
材料力学 重点及其公式
材料力学的任务(1)强度要求; (2)刚度要求; (3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类:表面力、体积力;
内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。
?PdP
应力: p?lim 正应力、切应力。变形与应变:线应变、切应变。 ?
dA?A?0?A杆件变形的基本形式(1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;
静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不在变化的载荷动载荷:载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。
失效原因:脆性材料在其强度极限
?b破坏,塑性材料在其屈服极限?s时失效。二者统称为极限应力理想情形。塑性
?
?????s????b
材料、脆性材料的许用应力分别为:
n3,nb,
强度条件:
?max??
?N?Nmax
??????????A?maxA,等截面杆
轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:?l?l1?l,沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为:
NP?bb1?b?l#39;#39;
??????,。横向应变为:,横向应变与轴向应变的关系为:?????。 ??
AAbbl
胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即 ??E?,这就是胡克定律。E为弹性模量。 将应力与应变的表达式带入得:?l?
Nl
EA
d?d?。物理关系——胡克定律???G???G?。dxdx
静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设????力学关系T?
?
A
???dA???2G
A
d?d?
?Gdxdx
?
A
?2dA 圆轴扭转时的应力:?max?
TT
R?; IpWt
圆轴扭转的强度条件: ?max?
T
?[?] ,可以进行强度校核、截面设计和确定许可载荷。 Wt
圆轴扭转时的变形:??
TTTl
???dx;等直杆: ?lGIp?lGIp
GIp
圆轴扭转时的刚度条件: ???
T180d?T
??max??[??] ?,?max
GIp?dxGIp
dQ(x)dM?x?d2M?x?dQ?x??q(x);?Q?x?;??q?x? 弯曲内力与分布载荷q之间的微分关系2
dxdxdxdx
Q、M图与外力间的关系
a)梁在某一段内无载荷作用,剪力图为一水平直线,弯矩图为一斜直线。 b)梁在某一段内作用均匀载荷,剪力图为一斜直线,弯矩图为一抛物线。
c)在梁的某一截面。
dM?x??Q?x??0,剪力等于零,弯矩有一最大值或最小值。 dx
d)由集中力作用截面的左侧和右侧,剪力Q有一突然变化,弯矩图的斜率也发生突然变化形成一个转折点。 梁的正应力和剪应力强度条件?max?
Mmax
????,?max???? W
提高弯曲强度的措施:梁的合理受力(降低最大弯矩Mmax,合理放置支座,合理布置载荷,合理设计截面形状 塑性材料:??t????c?,上、下对称,抗弯更好,抗扭差。脆性材料:??t????c?, 采用T字型或上下不对称的工字型截面。
等强度梁:截面沿杆长变化,恰使每个截面上的正应力都等于许用应力,这样的变截面梁称为等强度梁。 二向应力状态分析—解析法 (1)任意斜截面上的应力???
?x??y
2
?
?x??y
2
,
cos2???xysin2?;???
?x??y
2
sin2???xycos2?
(2)极值应力正应力:tg2?0??
2?xy
?x??y
?x??y2?max??x??y
2
??()??xy ??min?22
?x??y2?x??y?max?2
)??xy切应力:tg2?1?, ???(
?min?22?xy
(3)主应力所在的平面与剪应力极值所在的平面之间的关系
?与?1之间的关系为:2?1?2?0?
?
2
,?1??0?
?
4
,即:最大和最小剪应力所在的平面与主平面的夹角为45°
扭转与弯曲的组合(1)外力向杆件截面形心简化(
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