材料力學(xué)重點復(fù)習(xí)本課件旨在幫助同學(xué)們系統(tǒng)復(fù)習(xí)材料力學(xué)重點內(nèi)容，為期末考試做好準備。課程概述課程目標掌握材料力學(xué)的基本概念、理論和計算方法，并能夠應(yīng)用于工程實踐。內(nèi)容涵蓋本課程涵蓋了軸向拉伸與壓縮、剪切應(yīng)力與變形、扭轉(zhuǎn)、彎曲、復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系等重要內(nèi)容。緒論材料力學(xué)簡介研究材料在各種外力作用下的力學(xué)性能和變形規(guī)律，是工程設(shè)計的基礎(chǔ)學(xué)科。應(yīng)用范圍廣泛應(yīng)用于土木工程、機械工程、航空航天等領(lǐng)域。學(xué)習(xí)意義為工程設(shè)計提供理論基礎(chǔ)和計算依據(jù)，保證工程結(jié)構(gòu)的安全可靠。力和力系的概念力的定義力是物體間相互作用，力具有大小和方向，是矢量。力系的概念多個力的集合稱為力系，力系的作用效果可以由合力或合力矩表示。力的分類外力作用于物體外部的力，如重力、拉力、壓力等。內(nèi)力物體內(nèi)部各部分之間相互作用的力，如應(yīng)力。集中力作用于物體某一點的力，如點荷載。分布力作用于物體某一區(qū)域上的力，如重力分布。力的平衡條件力的平衡作用于物體上的所有外力之和為零，物體保持靜止狀態(tài)。力矩平衡作用于物體上的所有力對任一點的力矩之和為零，物體保持靜止狀態(tài)。軸向拉伸與壓縮1概念物體受軸向拉力或壓力作用，產(chǎn)生軸向變形，稱為軸向拉伸或壓縮。2應(yīng)用廣泛應(yīng)用于拉索、鋼筋、柱體等工程結(jié)構(gòu)。3重要性了解軸向拉伸與壓縮是進行結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性計算的基礎(chǔ)。應(yīng)力與應(yīng)變的定義應(yīng)力的定義物體內(nèi)部單位面積上所承受的力，表示材料的內(nèi)部抵抗變形的能力。應(yīng)變的定義物體在受力變形后，尺寸變化量與原尺寸之比，表示材料的變形程度。胡克定律1定義彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，比例系數(shù)稱為彈性模量。2應(yīng)用可以用來計算桿件在彈性范圍內(nèi)產(chǎn)生的變形。3局限性僅適用于彈性范圍內(nèi)，超過彈性限度，胡克定律不再適用。受拉(壓)桿件的設(shè)計強度設(shè)計確保桿件在受力時不發(fā)生斷裂，即應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。剛度設(shè)計確保桿件在受力時不發(fā)生過大的變形，即變形不超過允許值。穩(wěn)定性設(shè)計確保桿件在受力時不發(fā)生失穩(wěn)，即保持其原始形狀不變。剪切應(yīng)力與變形1概念物體受平行于截面的力作用，產(chǎn)生剪切變形，稱為剪切。2應(yīng)力剪切應(yīng)力是作用于截面上的力與截面面積之比。3變形剪切變形是指物體在剪切力的作用下，發(fā)生形狀變化。剪切應(yīng)力定義及計算1定義剪切應(yīng)力是作用于截面上的力與截面面積之比。2計算剪切應(yīng)力=剪切力/截面面積。3單位剪切應(yīng)力的單位通常為帕斯卡(Pa)或牛頓每平方米(N/m2)。剪切變形及其特點特點剪切變形通常伴隨著材料的體積變化，但這種變化通常很小。應(yīng)用剪切變形在工程中應(yīng)用廣泛，例如鉚接、螺栓連接、焊接等。扭轉(zhuǎn)1概念圓軸受到扭矩的作用，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，稱為扭轉(zhuǎn)。2應(yīng)用廣泛應(yīng)用于傳動軸、螺桿、齒輪等工程結(jié)構(gòu)。3重要性了解扭轉(zhuǎn)是進行傳動軸等部件強度和剛度計算的基礎(chǔ)。扭矩及其計算扭矩定義扭矩是使物體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的力矩，也稱為轉(zhuǎn)矩。扭矩計算扭矩=力×距離，其中距離為力的作用點到軸線的垂直距離。圓軸的扭轉(zhuǎn)變形變形特點圓軸在扭轉(zhuǎn)時，截面發(fā)生繞軸線的旋轉(zhuǎn)，稱為扭角。應(yīng)力分布圓軸上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力沿半徑方向呈線性分布，軸心處應(yīng)力為零，邊緣處應(yīng)力最大。計算方法可以通過扭轉(zhuǎn)公式計算圓軸的扭角和最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。扭轉(zhuǎn)軸的設(shè)計強度設(shè)計確保扭轉(zhuǎn)軸在受力時不發(fā)生斷裂，即扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。剛度設(shè)計確保扭轉(zhuǎn)軸在受力時不發(fā)生過大的變形，即扭角不超過允許值。彎曲1概念梁受到橫向載荷作用，產(chǎn)生彎曲變形，稱為彎曲。2應(yīng)用廣泛應(yīng)用于梁、板、殼等工程結(jié)構(gòu)。3重要性了解彎曲是進行梁等部件強度和剛度計算的基礎(chǔ)。彎曲應(yīng)力的計算彎矩概念彎矩是力對梁截面產(chǎn)生的繞中性軸的力矩，稱為彎矩。彎曲應(yīng)力公式彎曲應(yīng)力=彎矩×距離/截面慣性矩，其中距離為截面點到中性軸的距離。彎曲變形及其特點變形特點梁在彎曲時，橫截面發(fā)生彎曲，中性軸保持直線不變，稱為撓度。計算方法可以通過彎曲公式計算梁的撓度和最大彎曲應(yīng)力。梁的強度設(shè)計強度設(shè)計確保梁在受力時不發(fā)生斷裂，即彎曲應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。剛度設(shè)計確保梁在受力時不發(fā)生過大的變形，即撓度不超過允許值。穩(wěn)定性設(shè)計確保梁在受力時不發(fā)生失穩(wěn)，即保持其原始形狀不變。復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)概念物體在同時受到多種外力作用時，其內(nèi)部會產(chǎn)生多種應(yīng)力，稱為復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)用復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)廣泛存在于工程結(jié)構(gòu)中，如薄壁容器、壓力管道等。主應(yīng)力與主應(yīng)力平面1主應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下，物體內(nèi)部存在著三個相互垂直的應(yīng)力，稱為主應(yīng)力。2主應(yīng)力平面與主應(yīng)力方向垂直的平面稱為主應(yīng)力平面。3重要性主應(yīng)力是進行強度分析和疲勞分析的基礎(chǔ)。最大切應(yīng)力理論1理論依據(jù)材料在最大切應(yīng)力達到一定值時，會發(fā)生屈服或斷裂。2應(yīng)用最大切應(yīng)力理論可以用來判斷材料在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強度。3局限性最大切應(yīng)力理論只適用于脆性材料，對于塑性材料需要考慮其他理論。應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1概念材料在拉伸或壓縮過程中，應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系稱為應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。2曲線特點應(yīng)力-應(yīng)變曲線反映了材料的力學(xué)性能，如彈性模量、屈服強度、抗拉強度等。3應(yīng)用應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是進行材料力學(xué)計算和工程設(shè)計的重要依據(jù)。應(yīng)力-應(yīng)變曲線彈性階段應(yīng)力和應(yīng)變呈線性關(guān)系，卸載后能恢復(fù)原狀，稱為彈性階段。屈服階段應(yīng)力達到一定值后，應(yīng)變迅速增加，材料發(fā)生塑性變形，稱為屈服階段。強化階段屈服后應(yīng)力繼續(xù)增加，應(yīng)變也隨之增加，材料的強度提高，稱為強化階段。