承载能力包括:1.强度要求
2.刚度要求
3.稳定性要求
材料力学基本假设(变形固体):1.连续性假设
2.均匀性假设
3.各向同性假设
4.小变形假设
内力定义:物体内受外力作用而变形,其内部个部分之间因相对位置改变而引起的相互作用。Mpa=106Pa=N/mm2GPa=109Pa
四种基本变形:1.拉伸,压缩
2.剪切
3.扭转
4.弯曲
第二章拉压变形
轴力:拉“+”压“-”
轴力(内力)作用于杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合,变形沿轴线方向伸长或缩短。
横截面上各点的正应力ζ相等——均匀分布于横截面上
α=0ζα达到最大值
Α=45τα达到最大值
拉伸应力应变图:低碳钢含碳量≤0.3%
1.弹性阶段比例极限弹性极限
2.屈服阶段屈服极限
3.强化极限强度极限(断裂)
4.局部变形阶段
胡定律应用条件——在比例极限之内
由于材料内部相对滑移形成的为滑移线
45切应力最大,屈服现象与最大切应力有关
δ≥5%的材料——塑性材料
δ伸长率ψ断面收缩率
二次加载,塑性变形和伸长率减低——冷作硬化—经退火可消除
工程上可用冷作硬化提高材料的弹性阶段钢筋——冷拔
ζ0.2——产生0.2%塑性变形的应力
破坏面的法线与轴线大致成45~55倾角
失效分类:强度失效,刚度失效,屈曲失效
材料力学的任务:强度校核,截面设计,确定许可载荷
ε'/ε=με'横向应变ε轴向应变
集中应力论应力集中因数k=ζma_/ζ最大应力平均应力
截面尺寸改变越急剧,角越尖,孔越小应力集中程度就越严重
塑性材料在交变应力下,应力集中部位首先产生疲劳裂纹而产生疲劳破坏
受力特征:上下两力大小相等,方向相反,垂直轴线作用线,很近
受力特征:杆件两端作用两个大小相等,方向相反,作用面垂直于杆件轴线的力偶,使任意截面发生绕轴线的相对转动
左——上正下负
G=E/2(1+μ)G——切变模量
扭转角:两个截面间绕轴线的相对转角
弹簧:T=FD/2F——弹簧受力D——簧粗
非圆截面:τma_发生于长边中点
弯曲内力
受力特征:作用外力垂直于杆件轴线,使原直线的轴线
变形后成为光滑连续曲线
锅+盖-
提高弯曲强度措施:
1.合力安排梁的受力情况
2.选取梁的合力截面
合理性:工[>○
铸铁:中性轴偏于手拉一侧的截面形状
弯曲刚度
积分一次——θ
积分二次——ω
连续性条件:在挠曲线的任意一点上有唯一确定的挠度和转角
叠加法应用条件:弯曲变形很小,材料服从胡定律