三管材力介绍.ppt

一、 弹性与塑性 二、 衡量构件承载能力的标准 1.载荷 按载荷发布情况分： 四、 杆件变形的基本形式 挤压的实用计算 扭矩可根据作用于圆轴上的外力偶矩mi由截面法求出; 扭矩的量纲: [力]·[长度] 常用单位: N·m；kN·m 扭矩的正负规定: 如图，按右手螺旋法则确定 圆轴扭转时的变形和刚度条件 梁弯曲时的内力——剪力与弯矩 第五节 梁的正应力强度条件 第五节 梁的合理设计 ①剪力—平行于横截面的内力，符号：Q，正负号规定：使梁有左上右下错动趋势的剪力为正，反之为负(左截面上的剪力向上为正，右截面上的剪力向下为正)； M M M M Q Q Q Q ②弯矩—绕截面转动的内力，符号：M，正负号规定：使梁变形呈上凹下凸的弯矩为正，反之为负(梁上压下拉的弯矩为正)。 剪力为正 剪力为负 弯矩为正 弯矩为负 二、平面弯曲梁横截面上的内力： 梁弯曲时横截面上的正应力与切应力，分别称为弯曲正应力与弯曲切应力。梁破坏的主要因素是正应力。 M Q Q M s t 梁弯曲时横截面上的应力 I、试验与假设 1 1 2 2 c a b d 1 1 2 2 c a b d M M M M 假设 ①平截面假设 ②单向受力假设 中性层：构件内部既不伸长也不收缩的纤维层。 中性轴：横截面与中性层的交线。 M M II、弯曲正应力一般公式 1.几何条件 m2 n2 sy sL y O1 O2 r a2 dx n2 m2 n1 m1 O曲率中心 n2 dx n1 m1 m2 y a1 y a2 e1 O1 O2 e2 x 中性层 z 中性轴 y 对称轴 o a2 a1 y dq dl dq x e2 e1 2.物理条件(虎克定律) 纵向线应变 3.力学条件 dA y z(中性轴) x z y O sdA M 中性轴通过截面形心 ②梁的上下边缘处，弯曲正应力取得最大值，分别为： —抗弯截面模量。 4.纯弯曲梁横截面上的应力(弯曲正应力)： ①距中性层y处的应力 5.横截面上正应力的画法： M smin smax M smin smax ①线弹性范围—正应力小于比例极限sp； ②精确适用于纯弯曲梁； ③对于横力弯曲的细长梁(跨度与截面高度比L/h5)，上述公式的误差不大，但公式中的M应为所研究截面上的弯矩，即为截面位置的函数。 6.公式适用范围： 1.矩形截面 第四节 矩形和圆形截面的惯性矩 2.实心圆截面 3.截面为外径D、内径d(a=d/D)的空心圆: ①拉压强度相等材料： ②拉压强度不等材料： 根据强度条件可进行： 1、强度校核: 2、截面设计: 3、确定梁的许可荷载: * 《材料力学》研究对象 《材料力学》任务：主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与计算方法。 第三节 材料力学的基本概念 1、变形固体基本性质 可变形固体 弹性及弹性变形 相对微小 塑性及塑性变形 各向同性假设 均匀性假设 连续性的假设 2、变形固体基本假设 材料力学的材料 连续、均匀和各向同性的 可变形固体 弹性变形、小变形 构件安全性指标 强度：构件抵抗破坏的能力 刚度：构件抵抗变形的能力 稳定性：构件维持其原有平衡状态的能力 结构：建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分。 荷载：结构受到的外力和重量 构件：组成结构的单个部分 另外： 经济性要求 材料力学的任务是在保证满足强度、刚度、和稳定性要求的前提下，以最经济的代价，为构件选择适宜的材料、确定合理的形状和尺寸，为设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 外力：外所有物体作用在所研究物体上的力和力偶 分为：主动力（载荷） 反作用力 F F 三、载荷、内力和应力 内力 F 固有内力 材料力学中的内力 F 附加内力 F F+F 构件不受外力时，其内部质点之间的相互作用力 构件受外力作用而变形时，其内部质点之间因相对位置改变而引起固有内力变化 作用于物体上的主动力。 重力、惯性力、汽压力、水压力和液压力 　 按是否随时间变化分： 载荷分类 静载荷：不随时间变化或随时间缓慢变化的载荷。 锅炉压力、 动载荷：随时间作周期性变化或非周期性变化的载荷。 交变载荷 冲击载荷 集中荷载