吉林大学材料力学课件.pptVIP

*******************吉林大学材料力学课件本课程是机械、土木、航空航天等工程专业的核心基础课程之一。它涵盖了材料在各种载荷下的力学行为，包括应力、应变、强度、刚度、韧性等概念。课程简介核心内容材料力学是研究材料在各种外力作用下的力学行为，例如拉伸、压缩、扭转和弯曲。重要性它为工程设计提供理论基础，保证结构安全、可靠，避免失效和破坏。应用广泛材料力学应用于各种工程领域，如土木工程、机械工程、航空航天工程等。课程目标培养学生的力学思维引导学生掌握材料力学的基本概念、原理和方法，培养学生的力学思维和解决问题的能力。提升工程实践能力使学生能够运用材料力学知识分析工程结构的受力情况，并进行强度、刚度、稳定性等方面的计算和设计。课程内容力学实验通过实验验证理论知识，例如拉伸实验、扭转实验和弯曲实验等。理论分析学习材料力学的基本概念和理论，如应力、应变、强度和刚度等。应用案例将材料力学知识应用于实际工程问题，例如机械零件设计和结构分析。材料力学的定义材料力学是研究材料在各种外力作用下的变形和破坏规律的学科。它研究材料的力学性能，并在此基础上分析结构的强度、刚度和稳定性。材料力学是工程设计的重要基础，它为工程师提供分析和设计各种结构，如桥梁、建筑物、飞机等提供理论依据。材料力学的作用和应用桥梁设计材料力学在桥梁设计中起着至关重要的作用，帮助工程师确定桥梁的承载能力和稳定性，确保桥梁的安全性和耐久性。建筑设计材料力学应用于建筑设计，用于分析建筑物结构的强度和稳定性，确保建筑物能够承受各种载荷，并满足安全和舒适的要求。航空航天设计材料力学在飞机和航天器设计中发挥重要作用，帮助工程师优化飞机和航天器的结构，提高其强度、刚度和抗疲劳性能。机械设计材料力学应用于机械设计，用于分析机械零件的强度和刚度，优化机械零件的结构，提高机械的性能和可靠性。材料力学的基本假设1连续性材料内部无空隙，连续分布。2各向同性材料在各个方向上具有相同的力学性质。3小变形材料变形较小，可以忽略变形对材料力学性质的影响。4线弹性材料受力后，应力与应变之间呈线性关系，且撤除外力后能够完全恢复原状。材料的力学性质弹性材料在外力作用下发生形变，当外力撤销后，形变消失，恢复原状的性质。塑性材料在外力作用下发生形变，当外力撤销后，形变不能完全消失，保留一部分永久变形。强度材料抵抗外力破坏的能力。硬度材料抵抗局部压入的能力。应力和应变的概念应力应力是指物体内部抵抗形变的力。它反映了物体内部微观粒子之间相互作用的强度。应力是单位面积上的力，可以用帕斯卡（Pa）或牛顿每平方米（N/m2）来衡量。应变应变是指物体在外力作用下产生的形变程度。它反映了物体在受到外力作用时发生的几何形状变化。应变是形变量与原尺寸的比值，它是一个无量纲的量。应力-应变关系应力和应变之间的关系被称为应力-应变关系。该关系描述了材料在承受载荷时的行为。应力-应变曲线是研究材料力学性质的重要工具。应力-应变关系1弹性阶段材料受力后发生变形，但当外力去除后，变形消失，材料恢复原状。2屈服阶段材料发生永久变形，即使外力去除后也不会完全恢复，但应力仍然保持稳定。3强化阶段材料发生塑性变形，应力继续增加，材料的强度提高，但变形量也逐渐增大。4颈缩阶段材料强度下降，发生颈缩，最终导致材料断裂。轴向拉伸和压缩1定义轴向拉伸是指外力沿着杆件的轴线方向作用，使杆件伸长。2应力拉伸应力是指外力作用在杆件横截面上产生的内力，方向与杆件轴线一致。3应变拉伸应变是指杆件由于外力作用而产生的长度变化量与原长度的比值。轴向压缩是指外力沿着杆件的轴线方向作用，使杆件缩短。压缩应力和压缩应变的概念与拉伸类似，只是方向相反。扭转扭转的概念扭转是指物体受到扭矩作用而发生的变形形式，横截面上各点均绕轴线旋转，其旋转角度随离轴线距离的增加而增加。扭矩扭矩是指作用在物体上使物体绕轴线旋转的力矩，它是扭转变形的主要原因。扭转应力扭转应力是指物体横截面上由于扭转而产生的切应力，其大小与扭矩和横截面面积有关。扭转角扭转角是指物体由于扭转而产生的横截面旋转的角度，其大小与扭矩、材料性质和杆件的几何形状有关。弯曲1弯曲变形材料在外力作用下发生的变形2弯曲应力材料内部抵抗弯曲变形所产生的应力3弯曲强度材料在弯曲状态下所能承受的最大应力4弯曲刚度材料抵抗弯曲变形的能力弯曲是一种常见的结构力学现象，是指材料在受到外力作用下发生变形的一种形式，这种变形通常是由于材料的横截面发生弯曲而产生的。在实际应用中，弯曲现象