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材料力學(xué)總復(fù)習(xí)材料力學(xué)總復(fù)習(xí)1考試注意事項(xiàng)1、帶上考試證件:學(xué)生證。2、帶上文具,特別提醒攜帶:尺、圓規(guī)、

計(jì)算器、橡皮、筆及其他。3、考場(chǎng)提供草稿紙,不需自帶。4、希望大家遵守考場(chǎng)紀(jì)律??荚囎⒁馐马?xiàng)1、帶上考試證件:學(xué)生證。2答疑及其他答疑時(shí)間:考試日前一天8:00至15:30答疑及其他答疑時(shí)間:考試日前一天8:00至15:330、材料力學(xué)基本概念[1,3]

1、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的概念。變形固體的基本假設(shè);構(gòu)件的基本類型;桿件變形基本形式。2、材料拉伸實(shí)驗(yàn)相關(guān):低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)的四個(gè)階段,強(qiáng)度指標(biāo),塑性指標(biāo);鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)相關(guān)。純彎曲實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、應(yīng)力狀態(tài),失效(形式),極限應(yīng)力。提高桿件承載能力的措施。4、形心主慣性軸,形心主慣性矩?!?、材料力學(xué)基本概念[1,3]1、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的概念4一、內(nèi)力分析1、截面法求內(nèi)力(方程)2、內(nèi)力正負(fù)號(hào)規(guī)定3、內(nèi)力圖例2-2[1,3],例2-3[1,3],例2-7[2,3],例2-8[3,3],習(xí)2-5(f)[2,3],習(xí)2-6(d、f)[2,3]。一、內(nèi)力分析1、截面法求內(nèi)力(方程)2、內(nèi)力正負(fù)號(hào)規(guī)定3、5

內(nèi)變力形分量符號(hào)正向圖示大小軸向拉壓軸力FN拉力為“+”列平衡方程求解扭轉(zhuǎn)扭矩Mx矩矢指向截面外法線為“+”平面彎曲剪力FQ剪力之矩順時(shí)針為“+”彎矩M使梁上凹下凸變形為“+”內(nèi)軸向拉壓軸力拉力為“+”扭轉(zhuǎn)扭矩矩矢指向截面外法線為“6例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=4kN,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:研究AD桿,研究1-1截面以左部分桿,研究2-2截面以左部分桿,研究3-3截面以右部分桿,例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=7例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=4kN,試?yán)L制內(nèi)力圖。由軸力圖可知,例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=8例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·m,T3=10kN·m,試?yán)L制內(nèi)力圖。例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·9例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·m,T3=10kN·m,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:研究AD桿,研究1-1截面以左部分桿,研究2-2截面以左部分桿,研究3-3截面以右部分桿,例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·10由扭矩圖可知,例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·m,T3=10kN·m,試?yán)L制內(nèi)力圖。由扭矩圖可知,例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T11例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中

,且垂直于梁軸線,不計(jì)梁重。求梁內(nèi)力方程并繪內(nèi)力圖

。

解:1、求反力易知,F(xiàn)A=FB=0.5F;研究x截面以左部分梁,2、列剪力、彎矩方程AC段,例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中,且垂直12例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中

,且垂直于梁軸線,不計(jì)梁重。求梁內(nèi)力方程并繪內(nèi)力圖

解:1、求反力易知,F(xiàn)A=FB=0.5F;研究x截面以左部分梁,2、列剪力、彎矩方程CB段,例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中,且垂直13例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中

,且垂直于梁軸線,不計(jì)梁重。求梁內(nèi)力方程并繪內(nèi)力圖

。

解:1、求反力易知,F(xiàn)A=FB=0.5F;2、列剪力、彎矩方程CB段,AC段,3、繪剪力、彎矩圖例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中,且垂直14內(nèi)力圖q(x)FQ圖M圖常量=0>0()<0()或或形狀、突變、極值內(nèi)力圖q(x)FQ圖M圖常量=0>0()<015例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。16例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:1、求反力。研究AD桿,3、繪M圖,2、繪FQ圖,A右,B,C左,C右,D左,A右,B,D左,例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:1、求反力。研究A17例已知:如圖示,平面剛架ABC,桿長(zhǎng)l。試?yán)L剛架內(nèi)力圖

。

拉“+”壓“-”;畫在桿件任一側(cè),標(biāo)明“+、-”軸力圖:FQ圖M圖FN圖對(duì)所取桿段內(nèi)任一點(diǎn)之矩是順時(shí)針轉(zhuǎn)向則剪力為“+”;反之為“-”;畫在桿件任一側(cè),標(biāo)明“+、-”剪力圖:畫在桿件受壓一側(cè),不標(biāo)“+、-”

彎矩圖:例已知:如圖示,平面剛架ABC,桿長(zhǎng)l。試?yán)L剛架內(nèi)力18二、應(yīng)力分析1、應(yīng)力形式2、應(yīng)力分布3、應(yīng)力大小例3-1[1,3],例3-3[1,3],例3-9[2,3],習(xí)3-2[1,3]習(xí)3-4[1,3],習(xí)3-9[1,3],二、應(yīng)力分析1、應(yīng)力形式2、應(yīng)力分布3、應(yīng)力大小例3-1[19sF軸向拉壓扭轉(zhuǎn)sF軸向拉壓扭轉(zhuǎn)20工字形彎曲切應(yīng)力彎曲正應(yīng)力矩形彎曲切應(yīng)力工字形彎曲切應(yīng)力彎曲正應(yīng)力矩形彎曲切應(yīng)力21三、變形(位移)計(jì)算1、拉(壓)桿的軸向變形2、圓軸的扭轉(zhuǎn)變形(相對(duì)扭轉(zhuǎn)角)例4-1[1,3],例4-2[2,2];例4-3[1,3];例4-5[2,3],例4-7[2,3],習(xí)4-15[2,3],習(xí)4-16(d、e)[2,3]。三、變形(位移)計(jì)算1、拉(壓)桿的軸向變形2、圓軸的扭轉(zhuǎn)22三、變形(位移)計(jì)算3、梁的彎曲變形(撓度與轉(zhuǎn)角)積分法、疊加法、卡二定理、莫爾定理、圖乘法等等。4、剛架的位移計(jì)算(線位移與角位移)卡二定理、莫爾定理、圖乘法、疊加法等等。例4-5[2,3],例4-7[2,3],習(xí)4-15[2,3],習(xí)4-16(d、e)[2,3];習(xí)9-5[2,3]。習(xí)9-6[2,3]。三、變形(位移)計(jì)算3、梁的彎曲變形(撓度與轉(zhuǎn)角)積分法、23例

已知:AB段,A1=800mm2;BC段,A2=240mm2,BC

=1m,E=200GPa。求:桿總變形量Dl。解:1.求各段軸力,

2.求各段變形量,3.求總變形量,例已知:AB段,A1=800mm2;BC段,A224例

已知:軸,G=80GPa,d=45mm。求:相對(duì)扭轉(zhuǎn)角jAB,jBC,jAC。解:1.內(nèi)力分析

2.變形分析,例已知:軸,G=80GPa,d=45mm。求:25例簡(jiǎn)支梁AB,抗彎剛度EI為常數(shù),受力F和力偶M=FL作用,求w(x),θ(x);并計(jì)算B截面的轉(zhuǎn)角。解:1、求支反力,列彎矩方程,LBMAFFAx2、列撓曲線近似微分方程,并積分MA例簡(jiǎn)支梁AB,抗彎剛度EI為常數(shù),受力F和力偶M=F263、確定積分常數(shù)A端為固定端約束,即x=0,w=0x=0,θ=0D=0;4、確定撓曲線方程、轉(zhuǎn)角方程及B截面的轉(zhuǎn)角將

x=L

代入轉(zhuǎn)角方程:LBMAFFAxMAC=0;3、確定積分常數(shù)A端為固定端約束,即x=0,w=0D=27例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/4。試求截面B的撓度。解:1、列彎矩方程2、求截面B的撓度例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/428例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/4。試求截面B的撓度。解:1、作彎矩圖并分段2、求截面B的撓度例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/429例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:1、列彎矩方程AB段,CB段,例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:130例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:1、列彎矩方程AB段,CB段,2、求截面A的水平位移例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:1、31四、應(yīng)力狀態(tài)分析1、取單元體的方法2、二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法(如:求斜截面上的應(yīng)力、單元體的主應(yīng)力、最大切應(yīng)力、主單元體等)3、二向應(yīng)力狀態(tài)分析的應(yīng)力圓(圖解法)例5-1[2,3],例5-2[2,3],例5-4[3,2],習(xí)5-4、5[2,3],習(xí)5-6[2,2]。四、應(yīng)力狀態(tài)分析1、取單元體的方法2、二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解32例5-1

單元體各面上應(yīng)力如圖(單位:MPa);試求:1、斜截面上的sa、ta;

2、主應(yīng)力s1、s2、s3,并求主平面方位。解:1、識(shí)圖,列出已知項(xiàng)例5-1單元體各面上應(yīng)力如圖(單位:MPa);試求:33五、壓桿穩(wěn)定1、柔度及壓桿所屬范圍2、歐拉公式3、穩(wěn)定性計(jì)算例7-2[2,3],例7-3[3,1],習(xí)7-1[1,3],習(xí)7-5[2,2],習(xí)8-46[2,2]。五、壓桿穩(wěn)定1、柔度及壓桿所屬范圍2、歐拉公式3、穩(wěn)定性計(jì)34例

兩端鉸支圓形截面壓桿,桿長(zhǎng)l

=5m,直徑d

=160mm,材料為Q235鋼,求該桿的臨界壓力。解:1、求柔度,

2、判斷壓桿類型,故該壓桿是大柔度壓桿,應(yīng)用歐拉公式求其臨界壓力。

3、求臨界壓力,例兩端鉸支圓形截面壓桿,桿長(zhǎng)l=5m,直徑d=16035Plba

如圖一矩形截面壓桿,其于在平面與出平面的支承情況相同,兩端均為鉸支,已知b>a,問(wèn)壓力P逐漸增加時(shí),壓桿將于哪個(gè)平面內(nèi)失穩(wěn)?答:壓力P逐漸增加時(shí),壓桿將在出平面內(nèi)失穩(wěn)。Plba如圖一矩形截面壓桿,其于在平面與出平36六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算1、基本變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算確定危險(xiǎn)截面確定危險(xiǎn)點(diǎn)求出smax(或tmax)據(jù)強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算例8-2[2,2];例8-4[2,3];例8-6[2,2],習(xí)8-14[2,3];例8-15[2,1],習(xí)8-53[2,2]六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算1、基本變形時(shí)桿件強(qiáng)度37例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。2、確定危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn),危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,解:1、內(nèi)力分析,作內(nèi)力圖(a)(b)例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,38例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。(a)2、確定危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn),(b)危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,39例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。3、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,403、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。3、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上413、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。故,該梁不滿足強(qiáng)度要求。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。3、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上42六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算2、強(qiáng)度理論的選用、形式及步驟3、組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算(彎扭、拉彎、斜彎曲等)六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算2、強(qiáng)度理論的選用、形43六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算習(xí)8-55[2,2];例8-18[2,2],習(xí)8-60[2,2];習(xí)8-61[2,3],例8-19[3,3],習(xí)8-62[3,1]。習(xí)8-47[2,3],例8-23[3,2];2、強(qiáng)度理論的選用、形式及步驟3、組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算(彎扭、拉彎、斜彎曲等)六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算習(xí)8-55[2,2];44六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算45例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。解:1、分解(1)內(nèi)力分析桿AB發(fā)生彎扭組合變形。2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,(2)應(yīng)力分析例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T。試確定46(1)內(nèi)力分析2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,(2)應(yīng)力分析截面A上的危險(xiǎn)點(diǎn):e、f點(diǎn)3、疊加例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。(1)內(nèi)力分析2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,(2)應(yīng)力473、疊加圓截面,例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。3、疊加圓截面,例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn)48公式說(shuō)明:1、適用于塑性材料;1、適用于塑性材料;2、只要危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)如下圖形式均可適用;2、只可用于彎扭組合變形;3、必須是圓截面。公式說(shuō)明:1、適用于塑性材料;1、適用于塑性材料;2、只要危49例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。解:1、分解(1)內(nèi)力分析桿AB發(fā)生彎扭組合變形。2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,3、疊加例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T。試確定50例已知:傳動(dòng)軸AD

,B輪,D1=0.8m,C輪,D2=0.4m,[s]

=50MPa。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸徑d。例已知:傳動(dòng)軸AD,B輪,D1=0.8m,C輪,D251材料力學(xué)總復(fù)習(xí)(2012)課件52例已知:傳動(dòng)軸AD

,B輪,D1=0.8m,C輪,D2=0.4m,[s]

=50MPa。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸徑d。危險(xiǎn)截面:截面C,強(qiáng)度計(jì)算,設(shè)計(jì)軸徑按第三強(qiáng)度理論,例已知:傳動(dòng)軸AD,B輪,D1=0.8m,C輪,53例已知:齒輪軸AD

,B輪D

=0.05m,

[s]

=90MPa。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸徑d。例已知:齒輪軸AD,B輪D=0.05m,[s]=54綜合例8-23已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]

=160MPa

E=210GPa,空心圓截面桿CD,D=45mm,d=35mm,[ncr]

=3,B點(diǎn)垂直位移。試確定該結(jié)構(gòu)能承受的最大載荷。解:1、外力分析及分解AC桿段發(fā)生拉彎組合變形。桿CD

發(fā)生軸向壓縮變形。CB桿段發(fā)生平面彎曲變形。綜合例8-23已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s55綜合例1已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]

=160MPa

E=210GPa,空心圓截面桿CD,D=45mm,d=35mm,[ncr]

=3,B點(diǎn)垂直位移。試確定該結(jié)構(gòu)能承受的最大載荷。2、據(jù)桿AB強(qiáng)度條件確定許用載荷危險(xiǎn)截面:截面C,可求得,由強(qiáng)度條件綜合例1已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]=56綜合例1已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]

=160MPa

E=210GPa,空心圓截面桿CD,D=45mm,d=35mm,[ncr]

=3,B點(diǎn)垂直位移。試確定該結(jié)構(gòu)能承受的最大載荷。3、據(jù)桿CD穩(wěn)定條件確定許用載荷可求得,桿CD屬中柔度壓桿,(壓)由穩(wěn)定條件綜合例1已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]=57綜合例1已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]

=160MPa

E=210GPa,空心圓截面桿CD,D=45mm,d=35mm,[ncr]

=3,B點(diǎn)垂直位移。試確定該結(jié)構(gòu)能承受的最大載荷。4、據(jù)剛度條件確定許用載荷可求得,所以,該結(jié)構(gòu)能承受的最大載荷綜合例1已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]=58六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算4、連接件的實(shí)用強(qiáng)度計(jì)算例8-8[2,2],習(xí)8-27[2,2]。剪切強(qiáng)度條件:擠壓強(qiáng)度條件:六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算4、連接件的實(shí)用強(qiáng)度計(jì)59七、靜不定問(wèn)題

1、靜不定結(jié)構(gòu)的基本概念(靜不定次數(shù)、相當(dāng)系統(tǒng)等)2、建立簡(jiǎn)單變形協(xié)調(diào)方程例10-1[2,3],例10-5[2,3],習(xí)10-3[2,3],習(xí)10-20[3,1]。3、了解立法正則方程各項(xiàng)含義七、靜不定問(wèn)題1、靜不定結(jié)構(gòu)的基本概念(靜不定次數(shù)、相當(dāng)系60例求圖示梁的約束力。例求圖示梁的約束力。61例求圖示梁的約束力。一次靜不定梁1、根據(jù)約束反力和獨(dú)立平衡方程的數(shù)目,判斷梁的靜不定次數(shù)。例求圖示梁的約束力。一次靜不定梁1、根據(jù)約束反力和獨(dú)立平衡622、解除多余約束,代以相應(yīng)的多余約束力,得原靜不定梁的相當(dāng)系統(tǒng)。相當(dāng)系統(tǒng)例求圖示梁的約束力。2、解除多余約束,代以相應(yīng)的多余約束力,得原靜不定梁的相當(dāng)系63求得FB3、計(jì)算相當(dāng)系統(tǒng)在多余約束處的位移,并根據(jù)相應(yīng)的變形協(xié)調(diào)條件建立補(bǔ)充方程,由此即可求出多余約束力。相當(dāng)系統(tǒng)例求圖示梁的約束力。求得FB3、計(jì)算相當(dāng)系統(tǒng)在多余約束處的位移,并根據(jù)相應(yīng)的變形64八、動(dòng)載荷

1、動(dòng)響應(yīng)、靜響應(yīng)的概念及關(guān)系2、慣性載荷(據(jù)達(dá)朗伯原理加慣性力)習(xí)11-2[1,3]。八、動(dòng)載荷1、動(dòng)響應(yīng)、靜響應(yīng)的概念及關(guān)系2、慣性載荷(據(jù)達(dá)65八、動(dòng)載荷

3、沖擊載荷(自由落體與水平?jīng)_擊時(shí)的動(dòng)荷系數(shù)、靜位移的確定)例11-2[2,3],習(xí)11-8[2,3],八、動(dòng)載荷3、沖擊載荷(自由落體與水平?jīng)_擊時(shí)的動(dòng)荷系數(shù)、靜66九、交變應(yīng)力1、掌握循環(huán)特性、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的概念及求解2、持久極限的概念3、影響構(gòu)件持久極限的主要因素4、提高構(gòu)件持久極限的主要措施習(xí)12-1[1,3],習(xí)12-2[1,3]。九、交變應(yīng)力1、掌握循環(huán)特性、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的概念及求解67十、平面圖形幾何性質(zhì)1、靜矩、形心、慣性矩(三種截面,表A-1)、極慣性矩、抗彎截面模量、抗扭截面模量2、組合法求慣性矩與平行移軸公式例A-5[2,3],習(xí)A-4(b)[2,3]。十、平面圖形幾何性質(zhì)1、靜矩、形心、慣性矩(三種截面,表A-68材料力學(xué)總復(fù)習(xí)材料力學(xué)總復(fù)習(xí)69考試注意事項(xiàng)1、帶上考試證件:學(xué)生證。2、帶上文具,特別提醒攜帶:尺、圓規(guī)、

計(jì)算器、橡皮、筆及其他。3、考場(chǎng)提供草稿紙,不需自帶。4、希望大家遵守考場(chǎng)紀(jì)律??荚囎⒁馐马?xiàng)1、帶上考試證件:學(xué)生證。70答疑及其他答疑時(shí)間:考試日前一天8:00至15:30答疑及其他答疑時(shí)間:考試日前一天8:00至15:3710、材料力學(xué)基本概念[1,3]

1、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的概念。變形固體的基本假設(shè);構(gòu)件的基本類型;桿件變形基本形式。2、材料拉伸實(shí)驗(yàn)相關(guān):低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)的四個(gè)階段,強(qiáng)度指標(biāo),塑性指標(biāo);鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)相關(guān)。純彎曲實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、應(yīng)力狀態(tài),失效(形式),極限應(yīng)力。提高桿件承載能力的措施。4、形心主慣性軸,形心主慣性矩?!?、材料力學(xué)基本概念[1,3]1、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的概念72一、內(nèi)力分析1、截面法求內(nèi)力(方程)2、內(nèi)力正負(fù)號(hào)規(guī)定3、內(nèi)力圖例2-2[1,3],例2-3[1,3],例2-7[2,3],例2-8[3,3],習(xí)2-5(f)[2,3],習(xí)2-6(d、f)[2,3]。一、內(nèi)力分析1、截面法求內(nèi)力(方程)2、內(nèi)力正負(fù)號(hào)規(guī)定3、73

內(nèi)變力形分量符號(hào)正向圖示大小軸向拉壓軸力FN拉力為“+”列平衡方程求解扭轉(zhuǎn)扭矩Mx矩矢指向截面外法線為“+”平面彎曲剪力FQ剪力之矩順時(shí)針為“+”彎矩M使梁上凹下凸變形為“+”內(nèi)軸向拉壓軸力拉力為“+”扭轉(zhuǎn)扭矩矩矢指向截面外法線為“74例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=4kN,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:研究AD桿,研究1-1截面以左部分桿,研究2-2截面以左部分桿,研究3-3截面以右部分桿,例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=75例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=4kN,試?yán)L制內(nèi)力圖。由軸力圖可知,例已知:如圖所示,F(xiàn)1=18kN,F(xiàn)2=8kN,F(xiàn)3=76例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·m,T3=10kN·m,試?yán)L制內(nèi)力圖。例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·77例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·m,T3=10kN·m,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:研究AD桿,研究1-1截面以左部分桿,研究2-2截面以左部分桿,研究3-3截面以右部分桿,例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·78由扭矩圖可知,例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T2=15kN·m,T3=10kN·m,試?yán)L制內(nèi)力圖。由扭矩圖可知,例已知:如圖所示,T1=10kN·m,T79例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中

,且垂直于梁軸線,不計(jì)梁重。求梁內(nèi)力方程并繪內(nèi)力圖

。

解:1、求反力易知,F(xiàn)A=FB=0.5F;研究x截面以左部分梁,2、列剪力、彎矩方程AC段,例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中,且垂直80例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中

,且垂直于梁軸線,不計(jì)梁重。求梁內(nèi)力方程并繪內(nèi)力圖

。

解:1、求反力易知,F(xiàn)A=FB=0.5F;研究x截面以左部分梁,2、列剪力、彎矩方程CB段,例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中,且垂直81例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中

,且垂直于梁軸線,不計(jì)梁重。求梁內(nèi)力方程并繪內(nèi)力圖

。

解:1、求反力易知,F(xiàn)A=FB=0.5F;2、列剪力、彎矩方程CB段,AC段,3、繪剪力、彎矩圖例已知:簡(jiǎn)支梁AB,跨度l,F(xiàn)作用在跨中,且垂直82內(nèi)力圖q(x)FQ圖M圖常量=0>0()<0()或或形狀、突變、極值內(nèi)力圖q(x)FQ圖M圖常量=0>0()<083例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。84例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:1、求反力。研究AD桿,3、繪M圖,2、繪FQ圖,A右,B,C左,C右,D左,A右,B,D左,例已知:如圖所示,試?yán)L制內(nèi)力圖。解:1、求反力。研究A85例已知:如圖示,平面剛架ABC,桿長(zhǎng)l。試?yán)L剛架內(nèi)力圖

。

拉“+”壓“-”;畫在桿件任一側(cè),標(biāo)明“+、-”軸力圖:FQ圖M圖FN圖對(duì)所取桿段內(nèi)任一點(diǎn)之矩是順時(shí)針轉(zhuǎn)向則剪力為“+”;反之為“-”;畫在桿件任一側(cè),標(biāo)明“+、-”剪力圖:畫在桿件受壓一側(cè),不標(biāo)“+、-”

彎矩圖:例已知:如圖示,平面剛架ABC,桿長(zhǎng)l。試?yán)L剛架內(nèi)力86二、應(yīng)力分析1、應(yīng)力形式2、應(yīng)力分布3、應(yīng)力大小例3-1[1,3],例3-3[1,3],例3-9[2,3],習(xí)3-2[1,3]習(xí)3-4[1,3],習(xí)3-9[1,3],二、應(yīng)力分析1、應(yīng)力形式2、應(yīng)力分布3、應(yīng)力大小例3-1[87sF軸向拉壓扭轉(zhuǎn)sF軸向拉壓扭轉(zhuǎn)88工字形彎曲切應(yīng)力彎曲正應(yīng)力矩形彎曲切應(yīng)力工字形彎曲切應(yīng)力彎曲正應(yīng)力矩形彎曲切應(yīng)力89三、變形(位移)計(jì)算1、拉(壓)桿的軸向變形2、圓軸的扭轉(zhuǎn)變形(相對(duì)扭轉(zhuǎn)角)例4-1[1,3],例4-2[2,2];例4-3[1,3];例4-5[2,3],例4-7[2,3],習(xí)4-15[2,3],習(xí)4-16(d、e)[2,3]。三、變形(位移)計(jì)算1、拉(壓)桿的軸向變形2、圓軸的扭轉(zhuǎn)90三、變形(位移)計(jì)算3、梁的彎曲變形(撓度與轉(zhuǎn)角)積分法、疊加法、卡二定理、莫爾定理、圖乘法等等。4、剛架的位移計(jì)算(線位移與角位移)卡二定理、莫爾定理、圖乘法、疊加法等等。例4-5[2,3],例4-7[2,3],習(xí)4-15[2,3],習(xí)4-16(d、e)[2,3];習(xí)9-5[2,3]。習(xí)9-6[2,3]。三、變形(位移)計(jì)算3、梁的彎曲變形(撓度與轉(zhuǎn)角)積分法、91例

已知:AB段,A1=800mm2;BC段,A2=240mm2,BC

=1m,E=200GPa。求:桿總變形量Dl。解:1.求各段軸力,

2.求各段變形量,3.求總變形量,例已知:AB段,A1=800mm2;BC段,A292例

已知:軸,G=80GPa,d=45mm。求:相對(duì)扭轉(zhuǎn)角jAB,jBC,jAC。解:1.內(nèi)力分析

2.變形分析,例已知:軸,G=80GPa,d=45mm。求:93例簡(jiǎn)支梁AB,抗彎剛度EI為常數(shù),受力F和力偶M=FL作用,求w(x),θ(x);并計(jì)算B截面的轉(zhuǎn)角。解:1、求支反力,列彎矩方程,LBMAFFAx2、列撓曲線近似微分方程,并積分MA例簡(jiǎn)支梁AB,抗彎剛度EI為常數(shù),受力F和力偶M=F943、確定積分常數(shù)A端為固定端約束,即x=0,w=0x=0,θ=0D=0;4、確定撓曲線方程、轉(zhuǎn)角方程及B截面的轉(zhuǎn)角將

x=L

代入轉(zhuǎn)角方程:LBMAFFAxMAC=0;3、確定積分常數(shù)A端為固定端約束,即x=0,w=0D=95例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/4。試求截面B的撓度。解:1、列彎矩方程2、求截面B的撓度例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/496例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/4。試求截面B的撓度。解:1、作彎矩圖并分段2、求截面B的撓度例已知:懸臂梁AB,EI,作用q、F=ql/497例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:1、列彎矩方程AB段,CB段,例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:198例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:1、列彎矩方程AB段,CB段,2、求截面A的水平位移例已知:剛架,作用q。試計(jì)算截面A的水平位移。解:1、99四、應(yīng)力狀態(tài)分析1、取單元體的方法2、二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法(如:求斜截面上的應(yīng)力、單元體的主應(yīng)力、最大切應(yīng)力、主單元體等)3、二向應(yīng)力狀態(tài)分析的應(yīng)力圓(圖解法)例5-1[2,3],例5-2[2,3],例5-4[3,2],習(xí)5-4、5[2,3],習(xí)5-6[2,2]。四、應(yīng)力狀態(tài)分析1、取單元體的方法2、二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解100例5-1

單元體各面上應(yīng)力如圖(單位:MPa);試求:1、斜截面上的sa、ta;

2、主應(yīng)力s1、s2、s3,并求主平面方位。解:1、識(shí)圖,列出已知項(xiàng)例5-1單元體各面上應(yīng)力如圖(單位:MPa);試求:101五、壓桿穩(wěn)定1、柔度及壓桿所屬范圍2、歐拉公式3、穩(wěn)定性計(jì)算例7-2[2,3],例7-3[3,1],習(xí)7-1[1,3],習(xí)7-5[2,2],習(xí)8-46[2,2]。五、壓桿穩(wěn)定1、柔度及壓桿所屬范圍2、歐拉公式3、穩(wěn)定性計(jì)102例

兩端鉸支圓形截面壓桿,桿長(zhǎng)l

=5m,直徑d

=160mm,材料為Q235鋼,求該桿的臨界壓力。解:1、求柔度,

2、判斷壓桿類型,故該壓桿是大柔度壓桿,應(yīng)用歐拉公式求其臨界壓力。

3、求臨界壓力,例兩端鉸支圓形截面壓桿,桿長(zhǎng)l=5m,直徑d=160103Plba

如圖一矩形截面壓桿,其于在平面與出平面的支承情況相同,兩端均為鉸支,已知b>a,問(wèn)壓力P逐漸增加時(shí),壓桿將于哪個(gè)平面內(nèi)失穩(wěn)?答:壓力P逐漸增加時(shí),壓桿將在出平面內(nèi)失穩(wěn)。Plba如圖一矩形截面壓桿,其于在平面與出平104六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算1、基本變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算確定危險(xiǎn)截面確定危險(xiǎn)點(diǎn)求出smax(或tmax)據(jù)強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算例8-2[2,2];例8-4[2,3];例8-6[2,2],習(xí)8-14[2,3];例8-15[2,1],習(xí)8-53[2,2]六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算1、基本變形時(shí)桿件強(qiáng)度105例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。2、確定危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn),危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,解:1、內(nèi)力分析,作內(nèi)力圖(a)(b)例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,106例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。(a)2、確定危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn),(b)危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,107例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。3、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,1083、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。3、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上1093、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上下邊緣各點(diǎn)。故,該梁不滿足強(qiáng)度要求。例8-6已知:T型截面梁,Iz=26.1x106mm4,y1=48mm,

y2=142mm,

[s+]

=40MPa,[s-]

=110MPa,試校核該梁的強(qiáng)度。3、強(qiáng)度校核,危險(xiǎn)截面:截面B,截面C,危險(xiǎn)點(diǎn):截面B和C上110六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算2、強(qiáng)度理論的選用、形式及步驟3、組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算(彎扭、拉彎、斜彎曲等)六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算2、強(qiáng)度理論的選用、形111六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算習(xí)8-55[2,2];例8-18[2,2],習(xí)8-60[2,2];習(xí)8-61[2,3],例8-19[3,3],習(xí)8-62[3,1]。習(xí)8-47[2,3],例8-23[3,2];2、強(qiáng)度理論的選用、形式及步驟3、組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算(彎扭、拉彎、斜彎曲等)六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算習(xí)8-55[2,2];112六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算六、強(qiáng)度理論與組合變形時(shí)桿件強(qiáng)度計(jì)算113例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。解:1、分解(1)內(nèi)力分析桿AB發(fā)生彎扭組合變形。2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,(2)應(yīng)力分析例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T。試確定114(1)內(nèi)力分析2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,(2)應(yīng)力分析截面A上的危險(xiǎn)點(diǎn):e、f點(diǎn)3、疊加例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。(1)內(nèi)力分析2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,(2)應(yīng)力1153、疊加圓截面,例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。3、疊加圓截面,例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn)116公式說(shuō)明:1、適用于塑性材料;1、適用于塑性材料;2、只要危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)如下圖形式均可適用;2、只可用于彎扭組合變形;3、必須是圓截面。公式說(shuō)明:1、適用于塑性材料;1、適用于塑性材料;2、只要危117例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T

。試確定危險(xiǎn)點(diǎn)及其第三、第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。解:1、分解(1)內(nèi)力分析桿AB發(fā)生彎扭組合變形。2、分別研究危險(xiǎn)截面:截面A,3、疊加例已知:懸臂圓桿AB,長(zhǎng)l,直徑d,F(xiàn),T。試確定118例已知:傳動(dòng)軸AD

,B輪,D1=0.8m,C輪,D2=0.4m,[s]

=50MPa。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸徑d。例已知:傳動(dòng)軸AD,B輪,D1=0.8m,C輪,D2119材料力學(xué)總復(fù)習(xí)(2012)課件120例已知:傳動(dòng)軸AD

,B輪,D1=0.8m,C輪,D2=0.4m,[s]

=50MPa。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸徑d。危險(xiǎn)截面:截面C,強(qiáng)度計(jì)算,設(shè)計(jì)軸徑按第三強(qiáng)度理論,例已知:傳動(dòng)軸AD,B輪,D1=0.8m,C輪,121例已知:齒輪軸AD

,B輪D

=0.05m,

[s]

=90MPa。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸徑d。例已知:齒輪軸AD,B輪D=0.05m,[s]=122綜合例8-23已知:支撐結(jié)構(gòu),l=1m,Q235,[s]

=160MPa

E=210GPa,空心圓截面桿CD,D=45mm,d=35mm,[ncr

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