材料力学复习题公开课一等奖课件省课获奖课件

复习题材料力学第1页例1图示为一悬臂吊车，BC为实心圆管，横截面积A1=100mm2，AB为矩形截面，横截面积A2=200mm2，假设起吊物重为Q=10KN，求各杆应力。ABC首先计算各杆内力：需要分析B点受力QF1F2第2页ABCQF1F2BC杆受力为拉力，大小等于F1AB杆受力为压力，大小等于F2由作用力和反作用力可知：最后能够计算应力：BC杆：AB杆：第3页拉压1起重三脚架如图所示。木杆AB许用应力[

]=12MPa，AC为等边角钢钢杆，面积为1.459cm2许用应力[

]=160MPa，求构造最大荷载P。L20x4PBCAd=80PA(a)解：取节点A为受力体，受力图如图(a)木杆设计:钢杆设计:第4页扭转[例2]功率为150kW，转速为15.4转/秒电动机转轴如图，许用剪应力[

]=30MPa,试校核其强度。T1.55解：①求扭矩及扭矩图②计算并校核剪应力强度③此轴满足强度要求。D3

=135D2=75D1=70ABCTTx第5页第6页几个典型弯矩图和剪力图l/2l/2ml/2l/2Plq

1、集中荷载作用点M图有一夹角，荷载向下夹角亦向下；Q图有一突变，荷载向下突变亦向下。2、集中力矩作用点M图有一突变，力矩为逆时针向上突变；Q图没有变化。

3、均布荷载作用段M图为抛物线，荷载向下曲线亦向下凸；Q图为斜直线，荷载向下直线由左向右下斜QM第7页二、剪力、弯矩与外力间关系外力无外力段均布载荷段集中力集中力偶q=0q>0q<0Q图特性M图特性CPCm水平直线xQQ>0QQ<0x斜直线增函数xQxQ降函数xQCQ1Q2Q1–Q2=P自左向右突变xQC无变化斜直线xM增函数xM降函数曲线xM坟状xM盆状自左向右折角

自左向右突变与m反xM折向与P反向MxM1M2第8页求下列图所示简支梁1-1与2-2截面剪力和弯矩。2112m21.5mq=12kN/m3m1.5m1.5mF=8kNABFAFB解：1、求支反力2、计算1-1截面内力3、计算2-2截面内力F=8kNFAFBq=12kN/m第9页[例]外伸梁如图所示，已知q=5kN/m，P=15kN，试画出该梁内力图。VDVB2m2m2mDBCAPq10kN5kN10kN（-）（-）（+）Q图M图VB=(15*2+5*2*5)/4=20kNVD=(15*2-5*2*1)/4=5kN10kN·m10kN·m静定结构内力第10页横截面上某点正应力该点到中性轴距离该截面弯矩该截面惯性矩第11页弯曲正应力分布规律M与中性轴距离相等点，正应力相等；正应力大小与其到中性轴距离成正比；

弯矩为正时，正应力以中性轴为界下拉上压；弯矩为负时，正应力上拉下压；M中性轴上，正应力等于零第12页（四）最大正应力：弯曲应力对于高为h，宽为b矩形截面，直径为d圆形截面第13页解：画内力图求危险截面内力例1

矩形(b

h=0.12m0.18m）截面木梁如图，[

]=7MPa，[

]=0.9MPa，试求最大正应力和最大剪应力之比,并校核梁强度。弯曲应力q=3.6kN/mxM+ABL=3mQ–+x第14页求最大应力并校核强度

应力之比弯曲应力q=3.6kN/mxM+Q–+x第15页梁合理设计.提升梁刚度措施提升梁抗弯刚度EI(选用合理截面,增大惯性矩I,提升材料弹性模量E)调整梁跨长和变化构造形式提升刚度主要是指减小梁弹性位移弹性位移不但与载荷有关，且与杆长和梁弯曲刚度(EI)有关对于梁,其长度对弹性位移影响较大注:减小弹性位移除了采取合理截面形状以增加惯性矩I外,主要是减小梁长度,当梁长度无法减小时,则可增加中间支座.第16页

建立应力坐标系，如下列图所示，（注意选好百分比尺）二、应力圆画法

在坐标系内画出点A(

x，

x)和B(

y，-

x)

AB与sa

轴交点C便是圆心。

以C为圆心，以AC为半径画圆——应力圆；应力状态与应变状态sxtxsyxyOnsataaOsataCA(sx,tx)B(sy,-tx)x2anD(sa,

ta)第17页OCsataA(sx,tx)B(sy,-tx)x2a0s1s2s3第18页例题已知单元体应力状态如示。已知试用图解法求主应力，并确定主平面位置。百分比尺第19页CD点与σ轴夹角(也就是最大主应力对应平面法向与x轴之间夹角)为第20页综合四个强度理论相称应力一般情况下塑性材料宜采取第三、第四强度理论脆性材料宜采取第一、第二强度理论第21页

应用举例例题一已知：

铸铁构件上危险点应力状态。铸铁拉伸许用应力[

]=30MPa。试校核该点强度。第22页

1＝29.28MPa,

2＝3.72MPa,

3＝0

max=1<[

]=

30MPa结论：强度是安全。第23页0.5l表9–1多种支承约束条件下等截面细长压杆临界力欧拉公式支承情况两端铰支一端固定另端铰支两端固定一端固定另端自由两端固定但可沿横向相对移动失稳时挠曲线形状PcrABl临界力Pcr欧拉公式长度系数μμ=1μ

0.7μ=0.5μ=2μ=1PcrABlPcrABl0.7lCCDC—挠曲线拐点C、D—挠曲线拐点0.5lPcrPcrl2llC—挠曲线拐点第24页压杆稳定，第25页目录AB杆AB为大柔度杆AB杆满足稳定性要求第26页挤压强度条件：切应力强度条件：连接件强度计算第27页第28页第29页图示矩形截面梁，截面宽度b＝90mm，高度h＝180mm。梁在两个互相垂直平面内分别受有水平力F1和铅垂力F2。若已知F1＝800N，F2＝1650N，L＝1m，试求梁内最大弯曲正应力并指出其作用点位置。第30页

一桥墩如图示。承受荷载为：上部构造传递给桥墩压力F0＝1920kN，桥墩墩帽及墩身自重F1＝330kN，基础自重F2＝1450kN，车辆经梁部传下水平制动力FT＝300kN。试绘出基础底部AB面上正应力分布图。已知基础底面积为b×h＝8m×3.6m矩形。第31页

例绞车d=3cm,D=36cm，l=80cm，[]=80MPa.按第三强度理论计算最大起重量Q.将载荷Q向轮心平移，得到作用于轮心横向力Q