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南工大材料力学作业答案课件

第一章引言

第二章材料力学基本概念

第三章拉伸与压缩

第四章剪切与弯曲

第五章扭转与弯曲组合变形

第六章材料力学性能实验及测试技术

第七章章结业考试模拟试题及答案解析

contents

目

录

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第一章引言

材料力学是研究材料在承受外力时，材料的变形、应变和应力等力学行为的学科。

材料力学对于工程设计、结构安全和材料选择等方面具有重要应用价值。

课程背景

课程内容主要包括材料力学的基本概念、基本原理和实验等方面。

教学计划包括课堂教学、实验教学和课后作业三个环节，以帮助学生掌握材料力学的知识。

课程内容与教学计划

课程学习方法与建议

认真听讲，理解基本概念和原理。

认真完成课后作业，及时复习和巩固所学知识。

积极参与课堂讨论，提出自己的问题和观点。

积极参加实验课程，掌握实验方法和技能。

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第二章材料力学基本概念

材料力学是研究材料在各种力和力矩作用下产生的应力和应变的一门科学，它有助于我们了解材料的机械性能和设计原则。

材料力学对于工程设计、结构安全、材料选择等方面具有重要意义，是工程技术人员必须掌握的一门基础学科。

材料力学的定义与重要性

材料力学的基本假设与模型

基本量

应力、应变、弹性模量、泊松比、截面面积等。

单位

国际单位制中的基本单位有千克（kg）、米（m）、秒（s）等。工程中常用的单位有兆帕（MPa）、千克力/平方毫米（kgf/mm²）等。不同单位之间的换算关系需要根据具体需要进行计算。

材料力学的基本量与单位

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第三章拉伸与压缩

拉伸与压缩的定义与实例

拉伸是材料在受力后，产生弹性变形，当外力去除后，变形也随之消失。

拉伸定义

压缩是材料在受力后，产生弹性变形，当外力去除后，变形也随之消失。

压缩定义

弹簧、链条、细杆等。

拉伸实例

桥梁、建筑结构等。

压缩实例

拉伸与压缩的力学模型

材料在拉伸时，其截面上的正应力与截面垂直，当截面上的正应力超过材料的弹性极限时，材料就会发生塑性变形。

拉伸力学模型

材料在压缩时，其截面上的正应力与截面垂直，当截面上的正应力超过材料的弹性极限时，材料就会发生塑性变形。

压缩力学模型

VS

通过实验可以得出材料在拉伸和压缩时的应力-应变曲线，以及材料的弹性模量和泊松比等参数。

结果分析

通过对实验结果的分析，可以得出材料在拉伸和压缩时的力学性能，如弹性模量、泊松比、屈服强度等参数，这些参数对于材料的使用和设计具有重要的意义。

实验结果

拉伸与压缩的实验结果与分析

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第四章剪切与弯曲

是指在两平行力之间的横截面上的剪切应力与剪切应变。例如，在桥梁和建筑中，剪切力可能导致结构变形甚至破坏。

是指材料在受到垂直于其平面的力作用下产生的弯曲变形。例如，电线杆和自行车架等结构都会受到弯曲力的作用。

剪切

弯曲

剪切与弯曲的定义与实例

剪切与弯曲的力学模型

剪切应力与剪切应变的关系

剪切应力与剪切应变的关系通常用弹性模量和泊松比来描述。

验证剪切和弯曲的力学模型，了解材料的力学性能。

实验目的

实验过程

实验结果分析

通过实验设备对材料进行剪切和弯曲测试，记录实验数据。

根据实验数据，分析材料的剪切和弯曲性能，并与理论模型进行比较。

03

剪切与弯曲的实验结果与分析

02

01

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第五章扭转与弯曲组合变形

定义

在结构或构件中同时出现扭转和弯曲的复合变形。

实例

桥梁结构中一根同时承受扭矩和弯矩的梁；发动机曲轴在工作时同时承受扭矩和弯曲。

扭转与弯曲组合变形的定义与实例

由扭矩引起，使截面绕自身轴线旋转的力矩。

扭矩（M）

由弯矩引起，使截面产生弯曲变形的力矩。

弯矩（M）

由扭矩和弯矩共同引起，使截面产生剪切变形的力。

剪力（Q）

扭转与弯曲组合变形的力学模型

通过扭转实验，测量扭矩与扭角的关系，并分析扭转对材料力学性能的影响。

扭转与弯曲组合变形的实验结果与分析

实验一

通过弯曲实验，测量弯矩与挠度的关系，并分析弯曲对材料力学性能的影响。

实验二

通过扭转与弯曲组合变形实验，测量扭矩、弯矩、剪力与截面转角的关系，并分析扭转与弯曲组合变形对材料力学性能的影响。

实验三

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第六章材料力学性能实验及测试技术

目的

了解材料的力学性能，包括弹性、塑性、韧性、强度等，为工程应用提供依据。

要点一

要点二

方法

通过实验设备对材料进行加载、卸载、变形等操作，测量材料的响应，从而评估其力学性能。

材料力学性能实验的目的与方法

根据实验条件和目的的不同，材料力学性能测试技术可分为室温测试、高温测试、低温测试、疲劳测试等。

分类

广泛应用于机械、航空、航天、土木等工程领域，为材料选择、结构设计、安全评估等提供依据。

应用

材料力学性能测试技术的分类与应用

发展趋势

随着科学技术的发展，材料力学性能实验及测试技术也在不断进步，如