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刘鸿文版材料力学课件4-5章

目录contents材料力学基本概念材料力学中的基本力系材料力学中的基本变形材料力学中的组合变形材料力学中的能量方法

01材料力学基本概念

总结词材料力学是一门研究材料在外力作用下的行为、性能和失效机制的学科。详细描述材料力学主要关注材料在受到外力作用时发生的形变、强度、刚度等力学行为，以及这些行为与材料内部结构、组成成分、温度和环境因素之间的关系。材料力学的定义

材料力学在工程设计和产品开发中具有至关重要的作用。总结词在工程领域，几乎所有的机械和结构设计都需要考虑材料的力学性能。材料力学为工程师提供了评估材料性能、预测结构行为和优化设计的重要工具。详细描述材料力学的重要性

总结词材料力学基于一系列基本假设来简化复杂的材料行为。详细描述这些假设包括连续性假设、均匀性假设、各向同性假设和线性弹性假设等。这些假设为材料力学提供了理论基础，使得复杂的材料行为可以用数学模型进行描述和预测。材料力学的基本假设

02材料力学中的基本力系

静力分析是研究物体在平衡状态下受力情况的一种方法，主要涉及力的合成与分解、力的平衡条件等基本概念。静力分析的基本步骤包括：对物体进行受力分析、建立平衡方程、求解未知量等。静力分析在工程实际中应用广泛，如建筑结构、机械装置等都需要进行静力分析以确定其承载能力和稳定性。静力分析

应力分析是研究物体在受力状态下内部应力的分布情况的一种方法，主要涉及应力的定义、计算以及应力的分类等基本概念。应力分析的基本步骤包括：确定受力边界条件、建立应力方程、求解未知应力等。应力分析对于预测材料破坏、优化结构设计等方面具有重要意义，是材料力学中的重要组成部分。应力分析

变形分析的基本步骤包括：确定物体变形前的初始状态、施加外力、观察并记录物体变形后的状态等。变形分析对于预测结构变形、优化结构设计等方面具有重要意义，也是材料力学中的重要组成部分。变形分析是研究物体在外力作用下变形情况的一种方法，主要涉及变形的分类、变形协调条件等基本概念。变形分析

03材料力学中的基本变形

当杆件受到沿轴线方向的拉伸外力时，杆件发生伸长变形。拉伸当杆件受到沿轴线方向的压缩外力时，杆件发生缩短变形。压缩拉伸与压缩

当杆件受到垂直于其轴线的横向力作用时，杆件发生弯曲变形。由于弯曲变形产生的应力，主要集中在横截面的内侧和外侧。弯曲弯曲应力弯曲变形

剪切剪切变形当杆件受到一对垂直于其轴线的相互平行的力时，杆件发生剪切变形。剪切应力由于剪切变形产生的应力，主要集中在剪切面的上下两侧。

当杆件受到一对平行于其轴线的相互垂直的力矩作用时，杆件发生扭转变形。扭转变形由于扭转变形产生的应力，主要集中在杆件的横截面。扭转变形产生的应力扭转

04材料力学中的组合变形

总结词弯曲与拉伸（或压缩）的组合是常见的组合变形形式之一，主要发生在长梁或杆件的中部，导致梁或杆件发生弯曲和轴向变形。详细描述当一个长梁或杆件受到弯曲力和轴向力的共同作用时，会发生弯曲与拉伸（或压缩）的组合变形。这种变形形式会导致梁或杆件的中部发生弯曲，同时轴向力会导致其伸长或缩短。在材料力学中，这种组合变形需要考虑弯曲和轴向变形的相互作用，以准确分析梁或杆件的应力和变形。弯曲与拉伸（或压缩）的组合

VS弯曲与扭转的组合是另一种常见的组合变形形式，主要发生在梁或杆件的端部，导致梁或杆件发生弯曲和扭转变形。详细描述当一个梁或杆件受到弯曲力和扭矩的共同作用时，会发生弯曲与扭转的组合变形。这种变形形式会导致梁或杆件的端部发生弯曲，同时扭矩会导致其发生扭转变形。在材料力学中，这种组合变形需要考虑弯曲和扭转变形的相互作用，以准确分析梁或杆件的应力和变形。总结词弯曲与扭转的组合

剪切与弯曲的组合是另一种组合变形形式，主要发生在梁或杆件的剪切边缘，导致梁或杆件发生剪切和弯曲变形。当一个梁或杆件受到剪切力和弯曲力的共同作用时，会发生剪切与弯曲的组合变形。这种变形形式会导致梁或杆件的剪切边缘发生剪切变形，同时弯曲力会导致其发生弯曲变形。在材料力学中，这种组合变形需要考虑剪切和弯曲变形的相互作用，以准确分析梁或杆件的应力和变形。总结词详细描述剪切与弯曲的组合

05材料力学中的能量方法

应变能材料在变形过程中所吸收的能量，与应力和应变状态有关。要点一要点二应变余能材料在变形过程中未能吸收的能量，以某种形式释放出去。应变能与应变余能

外力功外力在变形过程中所做的功，与外力和变形程度有关。势能物体由于位置或势能而具有的能量，如重力势能、弹性势能等。外力功与势能

虚功原理在材料力学中，如果作用于系统的外力在某种虚位移上所做的虚功总和为零，则该系统处于平衡状态。虚位移原理在理想约束的情况下，一个系统的总虚位移量等于该系统内部所有力的虚功之和。虚功原理与虚位移原理

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