刘鸿文版材料力学课件全套6

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划刘鸿文版材料力学课件全套6　　第1章绪论　　材料力学的任务与研究对象　　·材料对人类文明产生过重大影响，历史划分为旧石器，新石器，青铜，铁器，和现在有人称为的合成材料时代，21世纪将发展成智能材料时代。　　·材料的力学行为是工程材料研究的重要方面。直至50～60年代，力学是科学技术发展的主导学科，汽车、火车、飞机、火箭、卫星，力学家功居首位，伽利略、牛顿、卡门、铁摩辛柯、钱学森、钱伟长、钱令希、周培源这些众人熟知的科学家都为力学家。·信息时代，材料是科学技术发展的物质基础，材料力学是一门不可缺少的技术基础课。　　构件：组成机械与结构的零构件。　　理力：刚体假设，研究构件外力与约束反力。　　材力：变形体力学，研究内力与变形　　1.材料力学任务　　构件设计基本要求　　?强度??刚度　　?安全??稳定性?合理设计??(矛盾)?经济?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　任务：研究构件在外力作用下受力、变形和破坏的规律，为合理设计提供有关强度、刚度和稳定性分析的基本理论和方法。　　2.研究对象　　(1)构件按几何特征分类　　体板很小）杆很大）　　(2)构件按受力分类　　拉压：杆　　扭转：轴　　弯曲：梁　　材料力学主要研究杆。杆常常是决定结构强度关键部件。，“一根细杆打天下，学好压弯扭就不怕”。材料力学----------工程师知识结构的梁和柱。　　变形固体的基本假设　　从几何尺度，科学研究可分为宇观、宏观、微观；宇观和微观自然属前沿研究领域，从事的人不多，宇观力学研究天体和宇宙运动，发生和发展行为，它告诉我们宇宙、太阳系、地球的现在的状态、从哪来到哪去；微观力学如量子力学则研究构成物质的粒子力学行为。但我们肉眼所观测到的宏观尺度是科技主战场。　　1.连续性假设：无空隙，力学量是坐标连续函数。　　2.均匀性假设：。　　3.各向同性假设：沿各方向力学性能相同。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　如图，A、B两点及其它点性能相同，材料均匀；A点在x和y方向性能不同，各向异性。　　外力及其分类　　1.外力外力在理力中已经研究，理论力学一般只研究外力，它采用刚体模型，通过求解平衡方程，求解约束反力，解决了外力问题。　　内力、截面法和应力概念　　1.内力与截面法　　刚体静力学，通过力系的简化与平衡，求得约束反力。　　变形体力学，则要求计算内力，它是解决构件的强度、刚度与稳定性问题的基础。　　内力：物体两部分之间的相互作用力。　　截面法：由假想截面将杆件截开，即接触内部约束，相应内力得以显露。这样内力转化为外力。内力通常是分布力，内力的合力亦简称内力，即内力常指内力的合力。内力向截面形心简化，有6个内力分量：轴力N，剪力Qy，Qz，扭矩T，弯矩My，Mz。力偶矢量方向按右手螺旋法则确定。　　例1：均质杆，考虑自重，单位体积重?，横截面积A，求内力。　　解：单位长度重为　　q?A?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　沿坐标为处截开，取下段为研究对象，则力的平衡方称为　　1N?x??qx?A?l?0?Fx?03　　11??N?x??qx?A?l?A??x?l?33??　　12N?0???A?l,N?l??A?l33　　2.正应力与剪应力　　执业资格考试培训讲稿　　基础考试：上午4小时120道题每题1分其中材料力学15道题平均每道题用时2分钟。　　01年结构考题：　　拉压2剪切1扭转2截面性质3弯曲内力2弯曲正应力3弯曲变形2应力状态强度理论1组合变形2稳定102年岩土考题：　　拉压3剪切1扭转2截面性质2弯曲内力2弯曲正应力1弯曲变形1应力状态强度理论2组合变形1稳定102年结构考题：　　拉压3剪切1扭转1截面性质2弯曲内力2弯曲正应力2弯曲变形1应力状态强度理论2组合变形1稳定2　　全部是选择题，计算量小　　根据考试特点复习时应：　　基本概念要清楚，基本公式和定义要记牢，解题方法要熟练，要培养快速反应能力　　一、基本概念目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　内力：构件在外力作用下发生变形，引起构件内部各质点之间产生的附加内力。　　应力：截面内一点处内力的分布集度。单位是：N/m2、N/mm2等。应力可分为正应力?和剪应力?。　　位移：构件内任一点由其原来位置到其新位置的连线称为该点的线位移。构件内某一线段由原始位置所转过的角度称为该线段的角位移。　　变形：构件形状的改变。　　应变：构件内任一点处的变形程度。应变又可分为线应变?和剪应变?，均为无量纲量。　　1　　线应变?表示变形前构件内任一点处的一条微线段,变形后的长度改变量与其原始长度之比。　　剪应变?表示过构件内任一点的两个互相垂直的微线段，变形后两个微线段的角度改变量。　　例题0单元体变形后的形状如图中虚线所示，则A点的剪应变是()。　　(A)O，2γ，２γ(B)γ，γ，２γ(C)γ，２γ，２γ(D)O，γ，２γ答案：D　　例题0图　　二、四种基本变形的内力、应力及强度、变形　　1、内力目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　拉压内力：轴力N扭转内力MT弯曲内力Q、M关键点内力的正负号，内力图的画法重点弯曲内力　　熟练利用剪力、弯矩与分布力的微分关系及其图形的规律判断内力图的正确性。利用剪力Q、弯矩M与荷载集度q之间的微分关系,可得到下述结论:　　a）q＝0段，Q图为水平直线，M图为斜直线；当Q>0，M图／，Q0，Q图／，M图　　；当q(↓)<0，Q图，M图。c)在Q=0的点处，M图有极值；在Q突变处，M图有一个折角。Q图、M图的一般规律：　　a）集中力作用处，Q有突变，突变量等于集中力值，突变方向与集中力作用方向一致。M斜率有突变，出现折角。　　b）在集中力偶作用处，Q图无变化。M图有突变，突变量等于该集中力偶矩值。c）在分布力的起点和终点，Q图有拐点;M图为直线与抛物线的光滑连接。d)当梁的简支端或自由端无集中力偶时,M为零。　　e）梁的最大弯矩通常发生在剪力Q=0处或集中力、集中力偶作用点处。　　f）对称结构承受对称荷载作用时，剪力图是反对称的，弯矩图　　2　　是对称的。对称结构承受反对称荷载时，剪力图是对称的，弯矩图是反对称的。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　以上剪力图与载荷之间关系可以推广到拉压轴力N、扭转内力MT中。例1根据梁的受力分析Q、M图图形　　图1　　图2　　例2悬臂梁受载如图，弯矩图有三种答案：图(A)、图　　(B)、和图(C)。　　其中正确的为()。　　答案C　　例3梁的弯矩图如图所示，则梁上的最大剪力为()。(A)Ｐ(B)５Ｐ/2(C)３Ｐ/2(D)７Ｐ/2答案：D　　3　　例题2图　　例题3图　　例4连续梁两种受力情况如图所示，力F非常靠近中间铰链。则下面四项中正确结论为()。(A)两者的Q图和M图完全相同(B)两者的Q图相同，M图不同(C)两者的Q图不同，M图相同(D)两者的Q图和M图均不相同答案A　　例5　　载荷图。答案D　　例题4图　　例题5图　　4目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2、应力及强度　　拉伸正应力：??截面积。　　拉压斜截面上的应力　　k-k斜截面的法线与x轴夹角为?，则该面上的正应力和剪应力为：　　?????cos2?　　?　　???(?/2)sin2??　　图　　N　　A为横A　　角?以逆时针为正，反之为负。　　圆截面轴扭转剪应力公式：　　???　　MT?　　Ip　　MTRMT　　?　　IpWp　　?max?　　式中Ip称为截面的极惯性矩，Wp称为抗扭截面模量。实心圆截面目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　Ip?　　4　　3　　?d　　32　　Wp?　　?d　　图　　16　　外径为D，内径为d的空心圆截面　　Ip?　　?D4　　32　　(1??)　　4　　Wp　　?D3　　32　　(1??4)式中?=d/D。　　例5在图示受扭圆轴横截面上的剪应力分布图中，正确的结果是()。　　例题5图目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　5目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。