材料力学 多媒体辅助教学课件.ppt

材料力学多媒体辅助教学课简 介 第一部分 材料力学若干问题三维有限元结果 杆件均匀受拉 圣维南原理演示 圣维南原理演示 小孔处的应力集中 小槽处的应力集中 圆轴扭转 圆轴扭转变形 圆轴扭转剪应力 圆轴扭转正应力=0 方轴约束扭转 方轴扭转时横截面翘曲 方轴扭转剪应力 截面翘曲受到限制产生正应力 细长悬臂梁的弯曲，平截面假设近似成立 细长悬臂梁弯曲正应力 轴的弯曲变形 轴的弯曲应力 矩形截面梁剪应力横向分布窄长矩形截面 矩形截面梁剪应力横向分布中等宽度矩形截面 矩形截面梁剪应力横向分布宽矩形截面 槽钢受通过截面形心的横向力作用，发生弯曲和扭转 槽钢受通过弯曲中心的横向力作用，变形为平面弯曲 梁的侧向失稳形态 薄壁圆柱的局部失稳 第一部分工程结构实物图片 香港青马大桥 长江江阴大桥 武汉长江二桥 高层建筑 石海峡明大桥 目前世界上主跨最长的悬索桥，1998年4月5日建成通车。它跨越日本本州—四国岛之间的明石海峡，最终实现了日本人一直想修建一系列桥梁把4个大岛（本州、九州、北海道和四国岛）连在一起的愿望，创造了本世纪世界建桥史的新纪录。大桥全长3910m，主跨长1991m，桥面宽35m，设6车道；桥塔高280m，基础沉箱的直径约80m，高约70m；两根大缆各由290根高强钢索构成，直径为1.222m；总投资约40亿美元。大桥按可以承受8.5级强烈地震和抗150年一遇的80m/s的暴风设计。 明石海峡大桥 隐形飞机 航天飞机 高速列车 空间站 大型汽轮机叶片 自卸汽车示意 塔式起重机示意 高压输电线塔 轴的疲劳失效断口 疲劳失效特征 弹簧的疲劳失效 飞机疲劳失效部位示意 疲劳试验装置 轴的强度设计 工程中承受切应力的构件 工程中承受切应力的构件 纤维增强复合材料 同一疲劳断口,一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域 颗粒状区域 光滑区域 计算简图 * * 该课件包含两大部分内容： 第一部分为一些工程结构实物照片，用来结合教学内容给学生展现一些现在有代表性的结构物全貌。 第二部分为采用三维有限元软件对材料力学中的一些问题进行分析得出的变形图和应力云图。这些图以可视化的形式，直观形象地向学生展示材料力学中一些抽象、复杂的概念，可结合教学使用。 这些内容包括： （1）圣维南原理 （2）圆孔、小槽的应力集中 （3）轴的扭转、方轴扭转变形、剪应力及翘曲应力分析 （4）细长梁横力弯曲时的变形、正应力分布、深梁横力弯曲时截面的翘曲、矩形截面梁剪应力分布 （5）弯曲中心的概念、横向力不通过弯心的变形和通过弯心时的变形比较 （6）窄梁的侧向失稳、薄壳的局部失稳等