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材料力学在工程中的一些应用一、材料属性讲到材料力学与工程，首先说说材料属性。材料在工程中常用的属性主要有： 1、密度 （与结构自重和地震荷载有关） 2、弹性模量E （指的是材料在单位长度、单位截面面积下受到单位轴向力时的轴向变形量） 3、强度 （材料的承受能力） 4、泊松比 （指的是材料在受轴向力时，材料的横向变形/材料的轴向变形） 5、剪切模量G （指的是材料在单位长度、单位截面面积下受到单位剪切力时的侧向变形量）二、截面的主要属性对于杆件来说，都有截面，不同的截面就会有不同的截面属性，在工程中用到的截面属性主要有：1、 惯性矩I （惯性矩弹性模量=截面的抗弯刚度）2、 抵抗矩W 截面所受的弯拒（抵抗矩塑向发展系数）=截面所受的最大弯曲应力3、 截面面积A4、 面积矩（截面静矩）S5、 抗扭惯性矩Ik6、 抗扭抵抗矩Wk7、 回转半径i （长细比=长度/回转半径）截面属性有很多软件都可以直接计算出来，在这里就不作太多的介绍，下面讲一下在CAD中怎么求得这些截面属性。1、 在CAD中等比例绘制截面（如下图）2、把绘制好的截面建成面域，点工具查询查询面域特性，可以看到如下图的结果 但是此时的截面特性是相对于原点的值，与我们要的结果不同3、看到上面的属性里有质心坐标，我们把CAD的坐标移动到质心上（如下图） 4、重新点工具查询查询面域特性，可以看到如下图的结果 现在的属性就是截面相对与截面形心的正确值了，但是上面只有截面面积、惯性矩、回转半径等属性。 5、抵抗矩的求法 X轴向的抵抗矩 Wx=Ix/Y轴方向的边界离质心的距离 Y轴向的抵抗矩 Wy=Iy/X轴方向的边界离质心的距离（同一轴向上求出来的结果分为正负方向，计算时取小值）6、 面积矩的求法求X轴的面积矩，先把画好的截面沿X轴切掉一半去（如下图）接着建立面域，点工具查询查询面域特性，可以看到如下图的结果X轴正方向上的面积矩S=剩下这一半的面积（1441.3752）质心离X轴的距离（72.6567）（其它方向上的面积矩求法相同）7、抗扭惯性矩Ik与抗扭抵抗矩Wk在静力计算手侧上给出了一些比较规则的截面的计算公式，这里就不作列举了。三、材料的受力形式材料的受力主要分为：1、 轴向力 （轴拉力、轴压力）2、 剪切力 3、 弯拒 4、 扭拒4、 力与材料和截面之间的关系1、 受轴向力时轴向应力 （压应力、拉应力）轴压力、轴拉力截面面积轴向挠度材料的弹性模量2、 受弯矩时弯曲应力M截面所受的弯矩塑向发展系数，一般取1.05W抵抗矩弯曲挠度 （具体算法请看结构力学上册中的图乘法）单位荷载下的弯拒M所受荷载的弯拒注：在受到均布荷载时的几种结构中的最大玩拒与最大挠度： 1、简支梁 2、固支梁 3、悬臂梁 3、 受剪切力时剪切应力 （适用于矩形截面与类矩形截面，如幕墙的铝立柱、铝横梁、钢方通、工字钢、槽钢、H型钢、角钢、T型钢）式中x、y方向上的剪力 x、y方向上的截面面积矩 x、y方向上的惯性矩 x、
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