13材料力学A总复习市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,一、材料常规力学性能参量,强度指标：,塑性指标：,塑性材料、脆性材料及其性能差异,弹性常数：,要求掌握名称、意义及其测试方法,总 复 习,第1页,二、杆件内力,截面法,基本方法：,轴向拉伸（压缩）：,轴力,F,N,，拉正压负,剪切（剪切面）：,剪力,F,S,扭转：,扭矩,T,，正负号按右手螺旋法则确定,相关公式,弯曲：,剪力,F,S,，,顺时针转向为正，反之为负,弯矩,M,，,上压下拉为正，反之为负,2）熟练绘制内力图,要求：,1）熟练计算任一截面处内力,第2页,三、杆件横截面上应力分布及强度计算,1轴向拉（压）杆,横截面上应力：,2.剪切与挤压,连接件强度计算,剪切强度条件：,强度条件：,挤压强度条件：,注意：,2）挤压面、挤压面计算面积、挤压力确实定,1）剪切面、剪力确实定,第3页,3.扭转圆轴,横截面上应力：,强度条件：,其中，,第4页,4.对称弯曲梁,横截面上应力,正应力,切应力,矩形截面,圆形截面,薄壁圆环形截面,工字形截面,注意：,2）最大弯曲切应力发生于中性轴上,1）最大弯曲正应力发生于上、下边缘处,第5页,弯曲正应力强度条件,塑性材料,脆性材料,其中，,矩形截面,圆形截面,矩形截面,圆形截面,第6页,弯曲切应力强度条件,弯曲正应力强度条件,塑性材料,脆性材料,注意：,2）梁合理强度设计,1）普通情况下，梁强度计算应以弯曲正应力强度条件,为主,第7页,5.斜弯曲梁强度条件,6.弯拉组合（偏心拉伸）杆强度条件,7.弯压组合（偏心压缩）杆强度条件,注意：截面关键概念,第8页,8.弯扭组合塑性材料圆轴强度条件,2）能够建立任意变形杆件强度条件,说明：,强度条件中内力皆为危险截面上内力,要求：,1）能够熟练地利用上述强度条件进行强度计算,第9页,四、杆件变形及刚度计算,轴向变形：,1.拉（压）杆,或,横向变形：,2.扭转圆轴,扭转角：,刚度条件：,注意单位统一,第10页,3.弯曲梁,梁变形,挠曲线曲率,挠曲线近似微分方程,梁横截面位移参数,挠度,上正下负,转角,逆正顺负第11页,计算方法,积分法,注意：,2）积分常数确实定,叠加法,关键点：,1）要画叠加变形图,2）记住惯用结论,3）掌握惯用技巧,1）分段积分,第12页,刚度条件,注意：,提升梁刚度办法,第13页,单元体属性,3.二向应力状态分析解析法,五、点应力状态,1.基本概念,点应力状态,主平面,主应力,点应力状态分类,2.研究方法,单元体法：,单元体取法,斜截面上应力计算,第14页,主应力及主方向,主应力,注意：,必须按其代数值大小记作,主方向,第15页,最大切应力及所在平面,最大切应力,最大切应力,所在平面与主平面相交 45,第16页,纯剪切应力状态主要结论,4.二向应力状态分析图解法,应力圆：方程、圆心坐标、半径,应力圆作法,依据应力圆确定斜截面上应力,依据应力圆确定主应力与主平面,关键点：,点面对应、基准一致、转向相同、倍角关系,依据应力圆确定最大切应力,三向应力圆,5.两种特殊应力状态,单向应力状态及其主要结论,第17页,六、强度理论,材料，主要有第三、第四强度理论。,1.基本概念,强度理论：,应力状态。,建立复杂应力状态下强度条件假说，适合用于任意,两类不一样强度理论：,材料，主要有第一、第二强度理论。,适合用于脆性断裂，即普通适合用于脆性,适合用于塑性屈服，即普通适合用于塑性,第18页,2.强度理论通式,其中，相当应力,脆性材料，主要承受拉应力,脆性材料，主要承受压应力,塑性材料，偏于安全,塑性材料,第19页,七、胡克定律,单向应力状态：,复杂应力状态下胡克定律：,说明：在线弹性范围（,p,）内适用,第20页,八、压杆稳定计算,1.基本概念,压杆稳定/失稳,压杆临界力/临界应力,压杆柔度,细长杆临界力,2.压杆临界力与临界应力计算,其中，长度因数,一端固定一端自由,两端铰支,一端固定一端铰支,两端固定可轴向相对移动,第21页,细长杆临界力,2.压杆临界力与临界应力计算,临界应力：,细长杆（,p,）,中长杆（,s,p,）,粗短杆（,s,）,临界力：,其中，,，,均为材料常数,临界应力总图：,第22页,4.压杆稳定条件,折减系数形式,式中，折减系数,1，,取决于材料与压杆柔度，可查设计规范。,4）提升压杆稳定性办法。,注意：,1）等截面压杆满足稳定条件一定满足强度条件。,2）压杆局部截面减弱不会影响整体稳定性，但应补充,进行强度校核。,3）压杆稳定设计需采取试算法。,3.压杆稳定条件,安全因数形式,式中，,n,st,为要求稳定安全因数，普通要大于强度安全因数,第23页,九、动载荷问题,引入动荷因数,K,d,，将动载荷问题转为静载荷问题处理,基本思绪：,动荷内力：,动荷应力：,动荷位移：,1.构件作加速运动时动载荷问题,匀加速垂直起吊,基本方法：,动静法,动荷因数为,第24页,冲击物含有相对速度,v,0,和相对高度,h,，动荷因数为,2.冲击载荷问题,基本方法：,能量法,（能量守恒原理）,垂直冲击,对于突加载荷，动荷系数,K,d,=2,式中，,st,为冲击物自重以静荷方式作用引发冲击点沿冲击方,向静位移,第25页,水平冲击,冲击物含有相对速度,v,0,，动荷因数为,式中，,st,为冲击物自重以静荷方式作用引发冲击点沿水平冲,击方向静位移,第26页,十、能量法,计算结构位移,主要目标：,线弹性,适用前提：,1.杆件应变能计算,桁架：,扭转圆轴：,梁和刚架：,第27页,2.弹性结构能量守恒原理,在外力作用下，弹性结构应变能等于在其变形过程中外力所作,功，即,3.卡式定理,通式：,桁架：,梁和刚架：,注意：,1）,i,为,F,i,作用点沿,F,i,方向上位移,2）掌握利用卡式定了解题惯用技巧,第28页,4.互等定理,功互等定理,对于线弹性结构，第一组外力在第二组外力所引发位移上所作,功等于第二组外力在第一组外力所引发位移上所作功，即,位移互等定理,对于线弹性结构，当,F,1,与,F,2,数值相等时，,F,2,引发,F,1,作用,点沿,F,1,作用方向位移就等于,F,1,引发,F,2,作用点沿,F,2,作用方,向位移，即,第29页,十一、求解超静定问题,联立解方程，求未知量,1.用变形比较法求解简单拉压超静定问题,作受力图，列平衡方程,画变形图，列变形协调方程,借助物理关系（胡克定律），由变形协调方程得补充方程,注意温度应力和装配应力计算,2.用变形比较法求解简单超静定梁,第30页,3.应力集中概念,十二、其它问题,1.试验,拉伸试验,压缩试验,扭转试验,要求了解：,试件断口,试验过程,试验现象,参数测试,2.截面几何性质,静矩,惯性矩,极惯性矩,要求了解：,定义概念,计算方法,惯用结论,应力集中现象,理论应力集中因数,应力集中对构件强度影响,4.圣维南原理,弯曲试验,第31页,