材料力学复习总结 下载本文

y yc z zc

形的形心轴, a 是两平行轴 y轴和 yc 轴之间的距离; b 是两平行轴 z 轴和 zc 轴之间的距离。

六、重点内容 :1.静矩和形心的计算; 2.静矩和形心的关系; 3.各种常用图形

惯性矩和极惯性矩的计算; 4.利用平行移轴公式计算不对称图形的惯性矩。

典型例题及习题:例 I.2 例 I.3 例 I.6 习题 I.9b

第六章 弯曲变形

一、衡量弯曲变形的两个指标是:挠度和转角(挠度以向上为正,向下为负;转

角以逆时针为正,顺时针为负) 二、挠曲线的近似微分方程是: ''

EI M x

三、转角方程:

'

EI EI M x dx C 挠曲线方程: EI

M x dxdx Cx D

四、求积分常数时的边界条件及连续性条件是如何确定的?

见课本 180 页图 6.6

和图 6.7

五、用叠加法求弯曲变形

六、重点内容: 衡量弯曲变形的两个指标、挠曲线的近似微分方程及边界条

件和连续性条件、叠加法的应用。

典型例题及习题: 6.10 6.11 6.34 6.36 第七章 应力和应变分析

强度理论

一、正应力和切应力正负号的规定:正应力以拉伸为正,压缩为负;切应力对单

元体内一点产生的力矩顺时针为正,逆时针为负。 角是指从 x 轴到截面的 外法线方向,逆时针为正,顺时针为负。

二、会画轴向拉压、 扭转及弯曲时任一点处的应力状态, 尤其是对弯曲的情况应

力状态比较复杂, 见课本 221 页图 7.8b 三、掌握主平面及主应力的概念, 3 个主应力的大小顺序:

1

2

3

四、几 个 主要 公式 :1. 任 意 斜截 面上 的 正应 力及 切应 力 计算公式

x

y

x

y

x

y

2 2

cos2

xy

sin 2

s i n 2

c o sxy

2

2

3.最大正应力及最小正应力的计算公式

max x y x y

2 min

2 2

xy

max 和

min

实际上是主应力 。

2

2

4.最大切应力及最小切应力的计算公式

2

xy

max min

x y

2

2 xy

5.主平面的方位 tan2

0

x

y

,可以求出相差为 90 度的两个角度

约定用 x 表示两个正应力中代数值较大的一个,即 中,绝对值较小的一个确定

max

x

y

,则两个角度

0

所在的平面。 要求: 能在单元体上画出主平

面的位置。

五、如何画应力圆?

六、应力圆圆周上的点和单元体上的面存在着一一对应的关系。

二段

x

见课本 224 页第

1

x

y

z

xy

xy

七、广义胡克定律:

y

E 1

y

z

x

G

yz

yz

E 1

z

z

x

y

G

zx

E

zx

G

当单元体的六个面皆为主平面时, 广义胡克定律的表达式 见课本 238 页公式 7.20 及公式 d,此时的线应变称为主应变。 八、强度理论及 4 个相当应力

第一强度理论:最大拉应力理论

r1

1

第二强度理论:最大伸长线应变理论

r 2

1

2

3

第三强度理论:最大切应力理论

r 3

1

3

第 四 强 1

2

理 论

2

2

3

: 畸

2

3

1

变 能 密 度 理 论

r 4 1 2

2

其中第一、 二强度理论适用于脆性材料, 第三、 四强度理论适用于塑性材料 要求记住四个强度理论的内容及各自的相当应力的表达式。

九、重点内容:1.会画单元体的应力状态 2.求任意斜截面上的正应力及切应

力 3.由应力状态求主应力的大小、主平面的位置、在单元体上绘出主平面 的位置及主应力的方向、最大切应力。 4.广义胡克定律的应用 5.利用强度 理论进行强度的校核

典型例题及习题:例 7.3 例 7.9 习题 7.3 7.4 7.10 7.26 7.36 第八章 组合变形

一、轴向拉(压)和弯曲的组合变形

横截面上只有正应力: 由轴向拉 (压) 产生的正应力和由弯曲产生的正应力 二、两相互垂直平面内的弯曲

横截面上只有正应力:由两个不同方向的弯矩产生的正应力 三、弯扭组合

横截面上既有正应力又有切应力, 应该先画出单元体上的应力状态, 根据 应力状态及上第七章的最大及最小正应力计算公式来计算出 3 个主应力,再代 入到第三及第四强度理论的相当应力的表达式

2

r 3

M

2

2 M

2

4

r 4

3 这两个公式的适用范围: 1 适用于弯扭组

合变形 2 适用于轴向拉(压)与纯剪切的组合状态

r 3

2

2

r 4

2

2

M W

z

T

M 0.75T W

z

这两个公式的适用范围: 1 适用于弯

扭组合变形 2 适用于轴向拉(压)与纯剪切的组合状态 为用到了 2W

z

3 适用于圆截面杆,因

W

t

四、解题思路: 1 先判断出是哪一种组合变形

2 判断出组合变形后分别画出

内力图 3 从内力图上来判断哪一个截面是危险截面 4 找出危险截面后判 断出哪一个或哪一些点是危险点 5 根据危险点做相应的计算

典型例题及习题:课堂上补充的题目,例 第九章 压杆稳定

一、欧拉公式: F

cr

8.1 习题 8.12 8.13

2

EI

2

cr

2

E ,其中惯性矩 I

I

min

。注意当杆的

l

2

约束形式不同时,长度因数 二、柔度(或长细比): 三、欧拉公式的适用范围:

的取值。 见课本 297 页表 9.1

d l

无量纲,对于直径为 d 实心圆截面,惯性半径 i i

4

cr

2 p

E

2

2 2

E

p

。令

p

E

p

,则

p

的杆称为大柔度杆,即欧拉公式只适用于大柔度杆。 四、中柔度杆(对于塑性材料)

s

:当

s

p

时,称为中柔度杆。 A a b

其中

a s

b

, 此时

cr

a b

Fcr

s

A

cr

五、小柔度杆(对于塑性材料) :当 时,称为小柔度杆,对于小柔度杆不

存 在 稳 定 性 问 题 只 有 强 度 问 题 , 所 以 按 强 度 问 题 处 理 。

cr

s

Fcr A

cr

A

s