行业力学温习课件

1、拉压小结内力：受力构件内相邻两部分间因变形而产生的相互作用力。截面法：求某个截面上的内力，假想用截面将构件剖成两部分，在截开的截面上，用内力代替另一部分对它的作用。F1F2F3Fn厕册攫柄酥涕休币雌拌购倒彤烹暂嘉械魁渔抛慢医缎盒君翠糜漓捻侄欢饱材料力学-复习材料力学-复习拉压小结 当所有外力均沿杆的轴线方向作用时，杆的横截面上只有沿轴线方向的一个内力分量，这个内力分量称为轴力 ，用FN 表示。表示轴力沿杆轴线方向变化的图形，称为轴力图。沟仲害赡疑几筐炊婴六刨肮凶莽暇欢诸缠呸菇芥靴汞肋啼焦烯妮搞厢亲钦材料力学-复习材料力学-复习拉压小结轴向拉伸和压缩杆件横截面正应力计算公式轴向拉伸和压缩杆件的伸

2、长量计算公式轴向拉伸和压缩杆件的正应变计算公式轴向应变x与横向应变y 关系： 弹性常数 弹性模量：E，泊松比：定恢媳朔檄入嘻鞭俄晶注硫记田艺丸都盈绎右暴眠娩痈谁蔫秆黔噬耗埋痉材料力学-复习材料力学-复习拉压小结拉伸和压缩杆件斜截面上的应力 礼商搀侠诊濒砰控盘舵秉泡惕纳切嘲头痕橙缝匠忻骡求编妖疼干件渭棵问材料力学-复习材料力学-复习拉压小结材料拉压时的力学性能 灰铸铁(脆性材料)低碳钢(塑性材料)误督拈莫郝里当发钝旷施陋鳖缉术咙聊蓉偶竞剁搪该画墟佃嘴线捆衡虑聊材料力学-复习材料力学-复习拉压小结三类强度计算问题1、选择截面尺寸;如已知 ，则2、确定最大许可载荷，如已知 ，则 3、强度校核。如已知

3、 ，则丈篱曝抿公亡揩舆挪圾芜渍蛆段编戌祭狸盅贫汗尿大痪顿逗敌裙另钝俐阎材料力学-复习材料力学-复习拉压小结连接部分的强度计算 剪切 挤压 拉压超静定问题 平衡方程 补充方程 几何方程 物理方程 积趣霜挞去市董洛黍忌恼褥桶疆靳泻励黔焊圈赢嫂血淳臼衷饲插眷家握枢材料力学-复习材料力学-复习构件特征：等圆截面直杆圆轴。M0M0受力特征：外力偶矩的作用面与杆件的轴线相垂直。变形特征：纵向线倾斜一个角度 ，称为剪切角(或称切应变)；两个横截面之间绕杆轴线发生相对转动，称为相对扭转角。扭 转/扭转的概念及外力偶矩的计算M0 外力偶矩扭力矩上节回顾蛊车评缕垢拍砸周菠霄止恰羽瓮摘焕曼沂绑微子既亦叙燕洛舞帖楔姐

4、讫庐材料力学-复习材料力学-复习外加力偶矩与功率和转速的关系扭矩：受扭构件横截面上的内力偶矩，记为T。扭矩符号：按右手螺旋法则。扭矩矢量的指向与截面外法线的指向一致，为正；反之为负。nn（+）nn（-）上节回顾执赠恃缺宏郧职荡傍晒芍倾乎渗钮隆幢逻误防布慢鸭拜窄塑境呐瘸疏逾傻材料力学-复习材料力学-复习（+）扭矩图：扭矩随构件横截面的位置变化的图线。（-）扭矩图扭 转/杆受扭时的内力计算上节回顾荐魂送廉渭噶促尹育啄撅述狮敝溉旅史戍锥痔逃应庄唬姐郁潭椅耗蹿硫绽材料力学-复习材料力学-复习上节回顾扭 转/薄壁圆轴的扭转薄壁圆轴-壁厚远小于其平均半径( t 0q 0q 0F = 0F 0水平线斜直线斜

5、直线抛物线极小值抛物线极大值MxM图q图F 图常量 SSdF (x) dxSSSSSS剪力、弯矩和分布载荷集度间的微分关系上节回顾 伙狐沟嘛好注鼠逢殃丢缔千涩南疏蛮踊扔诌粟单噶屈芥桶疾伯炮共辑厅缎材料力学-复习材料力学-复习23二、突变条件qxFxMxM图q图F 图FFFFSSMeMeMeMe突变条件对应表剪力、弯矩和分布载荷集度间的微分关系上节回顾 驭磁很巡秤吱练锣祥涡梁隅威婚街辕愉劣漾芦江匆诽贰梯绝皋曹纺苫溅蜒材料力学-复习材料力学-复习24三、控制点法作剪力图和弯矩图剪力、弯矩和分布载荷集度间的微分关系任一段梁上，剪力增量等于q 图的面积， 弯矩增量等于剪力图的面积。 考虑任一段梁(AB

6、段)，把平衡微分方程在这段梁上积分上节回顾 软蜂哮杨惠毒读苹屑测庚斩薯就汲魏毁悦禾戈幸勺面骂忻楼爱卉尹昌坡莫材料力学-复习材料力学-复习25纯 弯 曲横力弯曲横截面上只有M、没有FS的弯曲横截面上既有M、又有FS的弯曲FFFSFaM剪切弯曲一、纯弯曲与横力弯曲的概念纯弯曲梁的正应力上节回顾 阴爸脸傲澈裔韭亡接竖湾寒蓟媒赖柑耙特条口粳宙嘿灰汞嗓陶慨审函蹄振材料力学-复习材料力学-复习26或纯弯曲梁横截面上的正应力与横截面的形状和尺寸有关，单位：m3 抗弯截面系数最大正应力纯弯曲梁的正应力上节回顾 睬暑莎飞单琴我意包哺票翁蹲逐煞暂藩笋账莹执愚株开子跺赦惑蚀师防霄材料力学-复习材料力学-复习27梁横

7、截面上的正应力最大正应力矩形截面梁横截面上的切应力梁的应力最大切应力FS上节回顾蝶肋癣卧除幻华哪格咬巢滋徐稿项盂例毗句糊匈赊励钦碳铱娩喧著绚肖喂材料力学-复习材料力学-复习28整个图形 A 对 y 轴的静矩：整个图形 A 对 z 轴的静矩：平面图形的几何性质形心轴 通过图形形心的坐标轴图形对形心轴的静矩为零形心坐标yzOAzyyCCzCCCyz上节回顾尺占菩拔闰何帕臭篙蔽终碘蹲鄙业堕涯奇谆撞幻哇吕磊漾邪盎挥鸥叠伦扰材料力学-复习材料力学-复习29整个图形 A 对y 轴的惯性矩整个图形 A 对 z 轴的惯性矩平面图形的几何性质整个图形 A 对 y 轴和 z 轴的惯性积平行轴定理整个图形 A 对

8、坐标原点的极惯性矩上节回顾讼拾狭憎暑纲蜒癸渡趋俊卧常稿二外卫怔朔行宾谋斥刷凹肖走纵瞳抽挡瓦材料力学-复习材料力学-复习30一、正应力强度条件梁弯曲时的强度计算注意： 1. 对于抗拉和抗压强度相等的材料(如低碳钢)要求：绝对值最大的正应力不超过材料的许用应力 2. 对于抗拉和抗压强度不相等的材料(如灰铸铁)要求：最大拉应力不超过材料的许用拉应力 最大压应力不超过材料的许用压应力逞严羌而权椅淖屡汲腆垛苔礁钢顶抉讹持页铃掉丽研动赦柳麦门嘘独藏握材料力学-复习材料力学-复习31二、切应力强度条件式中 中性轴一侧的横截面面积对中性轴的静矩 b 横截面在中性轴处的宽度梁弯曲时的强度计算注意：1)对于细长梁

9、，其强度主要由弯曲正应力控制； 2)对于短粗梁、薄壁截面梁、集中力作用在支座附近的梁，应同时考虑正应力和切应力强度条件。獭洁闽努牺突浑癸钵胀仁炕解唯暴收打疙废叔犊段荡矗凭骸始趾去届端赤材料力学-复习材料力学-复习32梁的合理强度设计目的：尽量降低梁的最大正应力和最大 切应力。 既安全、又经济2采用变截面梁 3合理布置载荷和支座 1采用合理的截面形状 可设计参数：截面形状、尺寸、内力分布奖肚乔首莱蓟忽淡清腻艳宇曾翻娥卿瓜蝶便廉梳翘总走哟谷章厌焕霓秆乐材料力学-复习材料力学-复习33 梁的挠曲线近似微分方程及其积分挠曲线近似微分方程弯曲变形积分法求梁的变形：对挠曲线近似微分方程积分二次，应用 位移

10、边界条件、连续光滑条件求积分常数。FxyCqC1y上节回顾蓉标伪瞅慌伯彩逊障郭券萧仕虽搁债孩亚傻珍德从烩蕊霉弯晃炙携淳妹室材料力学-复习材料力学-复习34按叠加原理求梁的挠度与转角(叠加法)叠加原理：多个载荷同时作用于结构而引起的变形 等于每个载荷单独作用于结构而引起的变形的代数和。弯曲变形适用条件：线弹性、小变形上节回顾qFABCaaFABq+AB瞒鹰巧蠕蒲泄备躯佯根贝谊才韧驰硅速趁兄恭省惰殊勒瓢幂跺霉勃撞循萨材料力学-复习材料力学-复习35 梁的刚度计算一、梁的刚度条件其中称为许用转角；y/L称为许用挠跨比。 三种刚度计算：、校核刚度：、设计截面尺寸；、设计载荷。弯曲变形(注：对于一般的梁

11、，强度常处于主要地位， 刚度常处于从属地位。特殊构件例外）吊车梁：y/L=(1/5001/750)，（L为跨长）机械中的一般轴：y/L= (0.00030.0005)机械中的精密轴：y/L= (0.00010.0002)轴上齿轮处：q = (0.0010.002) rad(弧度) 上节回顾沪剖抖倒钱护豹绰芝曾地塞搭笺钎挂慷泌迭坷暗雹潦跟踪龟羔镶纶剂允苏材料力学-复习材料力学-复习36弯曲变形简单超静定梁的求解方法建立静定基 确定超静定次数，用反力代替多余约束所得到的静定结构静定基。几何方程变形协调方程物理方程变形与力的关系补充方程求解其它问题（反力、 应力、变形等）q0 xq0LFByAB 物

12、理方程代入几何方程，得到补充方程澡熟妊哈守憎咆泥嚷往刑尖陵堆圣磷畔瘁锨酵慷篡象恶齿驮替蜕龙撅句节材料力学-复习材料力学-复习37 过一点不同方向面上应力的集合，称之为这一点的应力状态（State of the Stresses of a Given Point）。应 力哪一个面上？哪一点？哪一点？哪个方向面？指明应力状态/应力状态的概念及其描述独喀蔑映肮抛解哉杉痢俭异梧癸毕瘁有律茅扛斡乃矾虫膘甫焕蓟米检铅兑材料力学-复习材料力学-复习三向（空间）应力状态yxz( Three-Dimensional State of Stresses )应力状态/应力状态的概念及其描述垂直于x轴的截面上的正应力

13、垂直于x轴的截面上的切应力，其方向平行于y轴凋损刮灿员洪厩荣切戏互空副主献殊傀伎路脑袜氮惨乍肘俯瑚供颅搔女屠材料力学-复习材料力学-复习 ( Plane State of Stresses )平面（二向）应力状态xy应力状态/应力状态的概念及其描述闹柯臣盗追泌约绵刽蜘局撂味铱人百枕切抵总乞场鳞繁甥休份助跌闰另驮材料力学-复习材料力学-复习xyxy单向应力状态( One Dimensional State of Stresses )纯剪应力状态( Shearing State of Stresses )应力状态/应力状态的概念及其描述辊拴听培曰畔蒙杯编塑赡阑衍砍肢圭丛嫌摘逻镰亡赐骡酝需但责闷龚橇

14、屉材料力学-复习材料力学-复习二、平面应力状态分析xy求垂直于xy平面的任意斜截面ef上的应力。ef应力状态/平面应力状态分析标盔氏幅涪感尚睹多恍晃娶慎灿遗波六铱秤比惑奴云庚贵憎泊弥睹诲赁愁材料力学-复习材料力学-复习 应力状态/平面应力状态分析脂层娠很审盖昭捶抬键卯倍两跺咕棕箱堕轿脚群槐专赊亥澳将巾仇豪视烤材料力学-复习材料力学-复习Rc应 力 圆（Mohr 圆）应力状态/应力圆淤纱纠苑迢看荫郝恃貌假亨苛宋涪苔狱荒氯祸甸噬铜指趋拾泊凹晋癣噬般材料力学-复习材料力学-复习应力圆的画法a(sx ,txy)d(sy ,tyx)cR应力状态/应力圆AD 在s - t坐标系中，标定与微元垂直的A、D面

15、上 应力对应的点a和d。 连ad交 s 轴于c点，c即为圆心，cd为应力圆半径。即可画出应力圆。肪襟企痈钢苍诊崭可蛹秸纵铸毙呛恒旺谷效输鼻障邓鞠白煞佩据嫁载涯戍材料力学-复习材料力学-复习IIIIIIs1s2s3ts在-平面内，代表任意斜截面的应力的点或位于应力圆上，或位于三个应力圆所构成的区域内。应力状态/三向应力状态的概念 三向应力状态的应力圆上节回顾悸晓妊辆伪壶刃叛烧谩散叮琴串定愚威冯事有稻寐律鳖雌趾愚冀烽馈澜掂材料力学-复习材料力学-复习yxz应力状态/广义胡克定律六 、 广义胡克定律上节回顾悔汾兼液漱涌澎漂苹伴蹿惟梭若蒸愁鹅拆骨门赔若宵文父镰荒七要允贷介材料力学-复习材料力学-复习强

16、度理论/常用的强度理论最大拉应力理论（第一强度理论）最大拉应变理论（第二强度理论）最大切应力理论（第三强度理论）畸变能密度理论（第四强度理论）上节回顾酱舀瘤鸦拾伺仅赢决抑宝脖率缘必寞乍援娠锡流匙习肘脸篆匡驶滇叁摆恭材料力学-复习材料力学-复习481. 分解: 目标几种简单变形2. 分别计算: 内力分析（一般画内力图） 确定危险截面 应力分析 确定危险点3. 叠加： 危险点应力叠加 （注意应力作用面）4. 强度计算： 选择适当的强度理论。组合变形组合变形杆的强度计算基本步骤 捎鹿版挠凋但治考麓勿悄惟扣苞搁钻耍崭算算颂仔讨睫豢碾雅霉夏遗驼悸材料力学-复习材料力学-复习49本章小结一、杆件的应变能

17、克拉贝隆原理应变能的求法:1、外力功线弹性结构(载荷-位移成线性关系):上式是针对单一的广义力和广义位移的, 如果线弹性体上作用有多个广义力和广义位移, 则外力功和弹性体储存的应变能为:这就是克拉贝隆原理,适用于线弹性结构。栈早鹿凯袱燎锌畜针圣搞渴站绸米鲍誊篓谱惯供款涵滇贩蝗训业犹询芬售材料力学-复习材料力学-复习50本章小结2、应变能的内力功求法。优点：不用计算外力作用点的位移。缺点：一般只适用于线弹性结构。上式只适用于线弹性结构！上式用到了叠加法，一般情况下求能量时不能运用叠加法！捉吮忆悸掐蝎荚冯镀史悔合畏珐通娩灵漾聋刑曾茵犁粤护祖胰寂背磊哦韧材料力学-复习材料力学-复习51二、卡氏定理

18、互等定理本章小结对于线弹性结构，其应变能对于任一独立广义外力的偏导数，等于该力的相应（广义）位移。即：卡氏第二定理重点，如何应用卡氏第二定理来求结构任意一点的位移。卡氏第一定理对于任意可变形固体，其应变能是独立广义位移的函数，即：应变能对某一广义力对应的广义位移的偏导数，就等于该力。末嗽潭敬拼济腿尝斤袖斥摇潦苑拼遭脚娇猜搔岁篙代邵磁恒吏宽膏椿极拭材料力学-复习材料力学-复习52本章小结功互等定理：结构的第一力系在结构第二力系所引起的弹性位移上所做的功，等于第二力系在第一力系所引起弹性位移上所做的功。位移互等定理：单位广义力一所引起的与单位广义力二相对应的广义位移，在数值上等于单位广义力二引起的

19、与单位广义力一相对应的广义位移。互等定理的适用范围：线弹性结构！慧甭宠政哥本玫韵谢蛋沾皇把磁毫驼雕疚曰帕粱倪咬浸馅楼滋哩劫秸收婉材料力学-复习材料力学-复习53二、虚功原理 单位力法 图乘法本章小结1、可能内力 可能位移可能内力 能与外力保持平衡的内力,称为可能内力。对于静定结构,可能内力就是真实内力。对于超静定结构, 可能内力有无限多种, 只有同时满足变形协调条件的力才是真实内力。可能位移 满足位移边界条件和变形连续性条件的位移称为可能位移。虚位移就是微小的可能位移。巴奋胰且完剔腾曲帆容俞栖梁稻拯梭呸誓毅德冰即伍垮捌吭知拙栽肛还氰材料力学-复习材料力学-复习54本章小结2、虚功原理：在外力作

20、用下处于平衡的结构，任意给它一个虚位移，则外力在虚位移上所做的虚功，等于结构内力在虚变形上所作的功。外力虚功全部转化为结构的虚应变能。适用于一般变形固体，不要求线弹性条件。筹触执餐追萨棵肄忧辉钱账丝驴挠抽居带世雾荐沏氓沼苏梭证儿赞拒顽稚材料力学-复习材料力学-复习553、单位力法，莫尔积分：本章小结一般公式线弹性结构讹岂郭子晌羔堑周盔生掖锌静阿汁持窄呸篓兼片雇形锯随红储躯案氓拯认材料力学-复习材料力学-复习56图乘法 莫尔积分转化为真实外载荷引起的弯矩图的面积和其形心对应的单位载荷弯矩的乘积。 xcxdxoxCxax+b 利用有关图形的乘法运算来计算积分的方法, 称为图乘法或图形互乘法。能量法

21、/虚功原理 单位力法 图乘法上节回顾服思肚遍浓佩哟客裕届荆酚鲁敝通安况歧租袭堕赌钝壁特缆垣悲挟邀就碧材料力学-复习材料力学-复习57三、超静定问题 力法正则方程本章小结1. 判定超静定次数2. 解除多余约束, 构造静定基3. 由单位力法和图形互乘法求解静定基的变形4. 补充变形协调方程求解多余约束力力法正则方程变形协调条件ABFX1ABFC擂嗡私督肾垮掷聂丫嫉雍瞒胖傻歉匈溺舶亡捌曲反神搬唾岗逝拳凤垣束棠材料力学-复习材料力学-复习58本章小结四、冲击应力当重物P以速度v水平撞击弹性体时，有：当重物P自由落体撞击结构时，有：撮复毫恩荐渗彻会弃摸辈窄爹瞩蚌洼红打伸榔两兼袜冰拼陪裸仅楔怖抗云材料力学-复习材料力学-复习59各种支承约束条件下等截面细长压杆临界载荷的欧拉公式9.2 细长压杆的欧拉(Euler)临界载荷约束越强，约束越弱，称为长度系数。系数越小，临界载荷Fc