材料力学就业方向全面解析
篇一:材料力学的发展
绪论
一、材料力学的发展
材料力学源于人们的生产经验,是生产经验的提炼和浓缩,同时形成理论后又应用于指导生产实践和工程设计。
公元前2250年,古巴比伦王汉谟拉比法典
公元1103年,宋代李诫《营造法式》
1638年,伽利略,梁的强度试验和计算理论
1678年,英国科学家R.Hooke的胡克定律
二、材料力学的任务
在构件能安全工作的条件下,以最经济的代价,为构件确定合理的形状和尺寸,选择适当的材料,为构件的设计提供必要的理论基础和计算方法。
构件安全工作的条件有以下三条:
(1)具有必要的强度,指构件抵抗破坏的能力。构件在外力作用下不会发生破坏或意外的断裂。
(2)具有必要的刚度,指构件抵抗弹性变形的能力。构件在规定的使用条件下不会产生过份的变形。
(3)具有必要的稳定性,指构件保持原始平衡构形的能力。构件在规定的使用条件下,不会发生失稳现象。
三、材料力学的研究对象
材料力学主要研究对象是构件中的杆以及由若干杆组成的简单杆系等。
杆件的形状与尺寸由其轴线和横截面确定。轴线通过横截面的形心,横截面与轴线正交。 根据轴线与横截面的特征,杆件可分为直杆与曲杆,等截面杆与变截面杆。
四、材料力学基本假设
材料力学中,构成构件的材料皆视为可变形固体。
(1) 均匀、连续假设:构件内任意一点的材料力学性能与该点位置无关,且毫无空隙地充满构件所占据的空间。
(2) 各向同性假设:构件材料的力学性能没有方向性。
(3) 小变形假设:本课主要研究弹性范围内的小变形。小变形假设可使问题得到如下的简化:
a). 忽略构件变形对结构整体形状及荷载的影响;
b). 构件的复杂变形可处理为若干基本变形的叠加。
(4)大多数场合局限于线性弹性
当以上条件部分不能满足时,须采用其他力学理论如结构力学(杆系)、弹性力学(研究对象的差异)、塑性力学、断裂力学、损伤力学、连续介质力学以及随着计算机技术的发展而越来越受到重视的计算力学等等。本课程材料力学是基础。
五、杆件的基本受力形式
杆件受外力作用后发生的变形是多种多样的,但最基本的变形是以下四种:
拉伸(或压缩) (第1章)
料所作的基本假设为均匀连续、各向同性、小变形且大多数情况为线弹性;材料力学研究的对象是杆件;杆件的基本受力形式是拉伸(或压缩)、剪切、扭转、弯曲。
第1章 轴向拉伸与压缩
1.1、轴向拉伸与压缩的概念
工程范例:吊车梁的拉杆、吊运重物的钢丝绳、绗架杆件、柱
受力特征:作用于杆上的外力或其合力的作用线沿着杆件的轴线。
变形特征:杆件主要产生轴向伸长(或缩短),受力简图如图1-1所示。
图1.1 轴向拉伸与压缩受力和变形示意图
1.2、轴向拉伸和压缩时的内力、轴力图
(1)内力的概念:物体内部一部分与另一部分的相互作用力,构件受到外力作用的同时,在内部产生相应内力(外力作用引起的内力改变量)。
在外力作用下构件发生变形,构件内部相邻各质点间沿力作用方向的相对位置发生变化,同时构件各质点之间产生附加内力(简称内力),其作用是力图使各质点恢复其原始位置。
(2)内力的计算方法—截面法:截面法是材料力学研究内力的一个基本方法,其步骤如下:
a)截开:在需求内力的截面处,将构件假想截分为两部分;
b)代替:任取一部分为研究对象,弃去另一部分,并以内力代替弃去部分对留下部分的作用;
c)平衡:对留下部分建立平衡方程,求出该截面的内力。
(3)拉压杆横截面上的内力特点:其作用线与杆轴线重合,称为轴力,用N表示。轴力N的正负号规定,以拉力为正,压力为负。
(4)轴力图:表示沿杆件轴线各横截面上轴力变化规律的图线,轴力图以平行于杆轴线的x轴为横坐标,表示横截面位置,以N轴为纵坐标,表示横截面上的轴力
值。
1.3、横截面上的应力
(1)应力的概念
应力:截面内一点处内力的分布集度,单位是N/m2(Pa)、N/mm2(MPa)等。 应力可分为正应力s和切应力t(剪应力)。 正应力:lim
切应力limN(垂直于作用截面) A0AQ(平行作用截面) A0A
式中△N、△Q分别是微面积△A上的垂直和平行于微面的内力分量。
(2)轴向拉压时的应力计算
平面假设:直杆在轴向拉伸(或压缩)时,变形后的横截面仍保持为平面。 根据平截面假设和圣维南原理,在离加力点一定距离之外,横截面上各点的纵向变形是均匀的,内力分布也是均匀的,并且垂直于横截面。
横截面上的应力:设横截面积为A,则有拉伸(或压缩)正应力:
1.4、拉压变形与胡克定律
(1)拉(压)杆的轴向变形
杆件的轴向变形为l,ll1l,式中l、l1分别为变形前、后杆的长度。当杆的应力不超过材料的比例极限时,可以应用胡克定律计算杆的轴向变形。 纵向变形的胡克定律:lNl EAP A
在比例极限内,杆的纵向变形△l与轴力N、杆长l成正比,与乘积EA成反比。乘积EA,称为杆的抗拉压刚度,其中E为材料的弹性模量。变形的正负号以伸长为正,缩短为负。
图1.2 杆轴向克拉伸时的变形
l(2)纵向线应变:l
用应力、应变表示的胡克定律:
E
上式表明,在比例极限内线应变与正应力成正比。
(3)横向线应变: b1bb
(4)泊松比(横向变形系数)
E (2(1)G(5)材料的弹性模量E、泊松比与切变模量G之间存在如下关系:
1.5、材料拉压时的力学性能
材料在外力作用下表现的有关强度、变形方面的特性。一般情况下指在常温、静载、标准试件情况下的标准试验。
篇二:材料力学
第一章
1,变形:材料受外力作用,发生尺寸和形状的变化。
2,刚度:引起单位应变的载荷。在一定载荷下要减小零件的弹性变形,提高其刚度,则可以选用高模量的材料和适当增加大构件的承载截面积。反应了零件的.服役稳定性。
3,滞弹性变形:应变落后于外加载荷并与时间有关的弹性变形。
4,弹性滞后环:弹性变形时,因应变滞后于外加应力,使加载线和卸载线不重合而形成的回线。
5,内耗:由弹性滞后环表征的加载时消耗于金属的变形功大于卸载时金属的释放功,有一部分变形功残留在金属内部。
6,循环韧性:一个应力循环中金属的内耗。意义:反应了材料在单向或交变循环载荷作用下,以不可逆的能量方式吸收而又不被破坏的能力,既靠自身消除机械振动的能力。
7,塑性变形:当外加应力超过弹性极限,金属发生塑性变形,不能恢复的变形,金属晶体内部组织发生变化。
8,塑性变形的方式:滑移和孪生。
9,塑性变形工程意义:加工硬化(冷加工,热加工)。冷加工:会产生加工硬化现象,适用于塑性好,截面小,要求加工尺寸精确,和表面比较光洁的金属制品。热加工:变形抗力小,塑性大,大批量塑性加工,常用于截面尺寸及变形量较大的金属制品毛坯及半成品。
10,材料的力学响应:弹性变形,屈服,均匀塑性变形,集中塑性变形,断裂。 11,力学性能指标:强度指标(反应材料对塑性变形和断裂抗力),塑性(反应材料塑性变形能力)。
12,屈服:应力达到某一特定值,材料开始产生塑性变形的现象。
13,屈服现象因素:材料变形前可动位错密度很少,随着塑性变形发生,位错能快速增殖,位错运动速度与外加应力有强烈的依存关系。
14,弹性模量:反映材料抵抗正应力
15,泊松比:反映材料横向变形的弹性常数
16,刚度:引起单位应变的载荷。反应零件服役时的稳定性、提高刚度选用高模量的材料或适当加大构件的承载捷面积。
17,滞弹性变性:应变落后于外加载荷并和时间有关的弹性变形
21,屈服现象原因原子:位错被溶质原子钉扎有关,C N原子聚集形成溶质原子气团,钉扎位错,运动阻力增大,位错摆脱气团,提高应力,钉扎和脱钉反复导致屈服。
22,影响屈服强度因素:内在因素(金属本性及晶格类型,晶粒大小和亚结构,溶质元素,第二相),外部因素(温度,应变速率,应力状态)
23,颈缩:韧性金属材料在拉伸实验时变形集中产生于某局部区域的现象。 24,形变强化:材料在应力作用下进入塑性变形阶段,随变形量增加,形变应力不断提高的过程。
25,抗拉强度:试样在拉断过程中所能承受的最大工程应力
26,硬度方法:刻划,回跳,压入。
27,布是硬度特点:测试硬度范围广较宽,适宜多重材料实验,压痕面积大,数据较稳定,可较好地反应大体积范围内材料的综合平均性能,不适宜过薄,表面质量要求高及大批量快速检测的试样。
28,洛氏硬度:可测硬度值高于不是硬度,适宜高硬度材料,压痕小,基本不损伤表面,适用于成品检测,操作迅速,直接读数,效率高,适用于成批检验,压痕小,缺乏代表性,对粗大组织材料数据易分散,不同标尺的硬度值不可比,不存在相似性。
29,维氏硬度特点:载荷范围很宽,通常5~100,测试薄件或涂层较小载荷,厚度大于1.5d,压痕轮阔清晰,对角线长度计算,精确可靠,操作不够简便,不适宜批量。
30,理论断裂强度:晶体原子面沿垂直于外力方向拉断所需应力。
31,解理断裂:材料在拉应力作用下,由于原子间结合健被破坏严格地沿一定晶体学平面分离的穿晶断裂。台阶汇合形成河流状。
77,解理断裂:通常发生在体心立方和密排六方金属中
单晶体:实际单晶体总是有缺陷存在,因此断裂并不是沿单一平面解理,而是沿一组平行的晶面解理,在不同高度上的平行解理面之间形成所谓的解理台阶。在电子显微镜下,从垂直于断面的方向观察,台阶汇合形成一种类似河流的花样,这是解理断裂的典型性貌特征,河流流向与裂纹扩散方向一致,河流反方向指向裂纹发源地。
32,微孔聚集剪切断裂:通过微孔形核,长大聚合后而导致材料的分离。它是韧性剪切断裂的一种断裂机理。韧窝特征。(等轴,剪切,撕裂)
33,冲断过程消耗:弹性功,塑性功,撕裂功。冲击吸收功主要是反映材料的缺口敏感性。
34,fcc和bcc:f冲击韧性好,对温度变化不敏感,b敏感。
。
36,影响Kic的因素:内部因素:化学成分,基体相结构和显微组织影响,晶粒尺寸,杂质及第二相。外部:温度,应变速率。
37,根据应力场强度因子和断裂韧性的相对大小,可以建立裂纹失稳扩展而脆性断裂的叛琚。
38,疲劳:工程构件由于承受变动载荷而导致裂纹萌生和扩展以致断裂失效的全过程成为疲劳。
39,变动载荷:对构建所施加的大小或大小和方向随时间按一定规律呈周期性变化或无规则随机变化的载荷。
40,高周疲劳:指小型试样在变动应力试验时疲劳断裂寿命大于等于十万级周次的疲劳过程。(N>10∧5周次)
41,过载持久值:反映材料抵抗过载的能力
42,低周疲劳:金属在交变载荷的作用下由塑性应变的循环作用所引起的疲劳破坏称为低周疲劳
43,疲劳破坏特点:潜藏的失效方式,疲劳断裂时不会产生明显的塑性变形,疲劳对材料缺陷特别敏感,实际构件疲劳破坏过程三个阶段(裂纹萌生,扩展,最终断裂)
45,贝纹线:(是交变应力频率,幅度变化或载荷间隙原因造成的)凹侧值向疲劳源,凸侧指向裂纹扩展方向。
46,循环硬化:材料在循环过程中变形抗力不断提高,应变逐渐减小的现象 47,循环软化:材料在循环过程中变形抗力不断减小,应变逐渐增加的现象 48,疲劳图:表示平均应力m,应力半幅a,和材料常规性能b与对称应力循环下
的疲劳极限-1之间的几何图。
49,金属的疲劳极限:所加的交变应力水平降到某一水平值以下时,试样可承受无限次应力循环而不断裂,将此水平部分对应的应力定义为金属的疲劳极限。 50,过载持久值:反应材料抵抗过载的能力。
51,疲劳极限测定方法:升降,成组。
52,条件疲劳极限:随着应力降低。断裂循环周次不断增加,但不存在无限寿命,在这种情况下,常根据实际情况的需要,规定一次断裂循环周次下对应的应力作为材料的条件疲劳极限。
53,疲劳裂纹萌生:当交变应力高于疲劳极限时,晶粒内部产生滑移带,且较宽,较深,在循环交变应力作用下,滑移总是集中在滑移带内部进行,从而形成滑移带,从而使金属形成“挤出脊”和“挤入沟”现象,发展成为裂纹核心,金属由于不均匀的滑移所造成的疲劳裂纹核心,在交变应力作用下,逐渐扩展,相互连接,最后发展成为宏观裂纹。
54,疲劳裂纹的位置:(塑性,解理,微观)晶界,孪晶界,驻留滑移带。 55,疲劳裂纹扩展方式:微裂纹扩展阶段,拉应力控制,沿垂直拉应力扩展形成主裂纹。
56,改善疲劳强度的方法:改善材料的稳定性(硬化材料,采用层错能较低,呈平直滑移型的基体,强化材料,沉淀相应稳定相,加大弥散质点组织长程位错运动,弥散强化或纤维增强)
57,改善疲劳裂纹萌生抗力:机械处理(喷丸,滚压,研磨,抛光),热处理(火焰或感应加热表面淬火),渗镀处理(氮化,电镀)。喷丸常用。改善疲劳裂纹扩展抗力。
58,蠕变:金属在长时间恒温恒应力的作用下发生随时间而增加的塑性变形成为蠕变
59,蠕变断裂:由于蠕变变形造成材料表面或内部裂纹扩展,材料截面积收缩,形成粗大组织,材料强度下降,最后导致材料的断裂!
60,蠕变阶段:减速,恒速,加速。
61,蠕变极限:高温长期载荷作用下,材料对塑性变形的抗力指标
62,持久强度:在高温长期载荷作用下,材料抵抗断裂的能力。
63,高温:材料的工作温度对其熔点的比值较高的温度(T/T熔≧0.3) 64,影响蠕变极限和持久强度的因素:合金元素作用(在基体中加入
Cr Mo V Nb形成单相固溶体,产生固溶强化作用,降低基体金属层错能和增大扩散激活能,形成扩展位错并增大位错攀移阻力,提高极限),晶粒度和晶界结构(晶粒影响很大,晶粒大~持久塑性和冲击韧性降低,晶粒不均匀,影响对蠕变强度不利),热处理。
65,蠕变变形:滑移硬化,攀移软化。
66,蠕变变形机理:是以晶内位错滑移和晶界滑动方式产生变形,晶内变形位错滑移和交滑移,攀移方式进行交替进行,晶界变形以滑动和迁移方式交替进行,空洞长大,连接成裂纹而迅速扩展,致使蠕变速度加快,直至裂纹达到临界尺寸而产生蠕变断裂。
67,等强温度:晶内强度和晶界强度相等的温度。速率下降,等强下降,晶界断裂倾向增大。
68,蠕变断裂机理:晶界滑动形成空洞(在高应力和低温下,在三晶交会处,曲折晶界处,晶界夹杂物处由于晶界滑动造成应力集中而形成空洞裂纹),空位聚
集形成空洞(在较低应力和较高温度下,空位通常分散在晶界及晶内各处,特别是易产生垂直于拉应力的晶界上)
74,接触疲劳:又称表面疲劳磨损或疲劳磨损,是机件两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时,在交变接触应力长期作用下,材料表面因疲劳损伤导致局部区域产生小片或小块状金属剥落。
75,低温脆性:材料因温度的降低导致冲击韧性的急剧下降,并引起脆性破坏的现象。
78,多晶体:由于多种晶界存在,可以使河流花样呈现复杂形态。在裂纹通过小角度倾斜,裂纹只改变走向,基本上不改变花样形态,裂纹通过扭转晶界时,可以观察到有河流激增,而在大角度晶界上,由于原子排列紊乱,河流可能不直接通过晶界而是在晶界或下一晶粒中临近晶界处激发新的解理裂纹,并以扇形方式向外扩展而传播到整个晶粒,于是在多晶体解理时可以在每一晶粒内有一裂纹源,由此产生的解理裂纹以扇形花样向四周扩展。
解理裂纹的另一微观特征是形成社状花样,它是由于解理裂纹沿栾晶界扩展而留下的舌头状的凹坑,故在匹配断口上舌头是黑白对立的,解理断裂通常是脆性断裂,但不能完全相同。
69,应力腐蚀断裂:材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性断裂称为应力腐蚀断裂
70,防治措施:合理选择材料对冶金因素的控制改善介质条件,减少或消除零件中的残余拉应力
71,氢脆:又称氢损伤,是一种由氢引起材料塑性降低或开裂的现象。
72,磨损:机件表面相接触并做相对运动时,表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑使材料表面逐渐消失造成表面损伤的现象
73,耐磨性:材料抵抗磨损的能力
篇三:材料力学基本概念
第一章 绪论
第一节 材料力学的任务与研究对象
1、 组成机械与结构的零、构件,统称为构件。构件尺寸与形状的变化称为变形。 2、 变形分为两类:外力解除后能消失的变形成为弹性变形;外力解除后不能消失
的变形,称为塑性变形或残余变形。 3、 在一定外力作用下,构件突然发生不能保持其原有平衡形式的现象,称为失稳。 4、 保证构件正常或安全工作的基本要求:a强度,即抵抗破坏的能力;b刚度,
即抵抗变形的能力;c稳定性,即保持原有平衡形式的能力。
5、 材料力学的研究对象:a一个方向的尺寸远大于其它两个方向的尺寸的构件,
称为杆件;b一个方向的尺寸远小于其它两个方向尺寸的构件,成为板件,平分板件厚度的几何面,称为中面,中面为平面的板件称为板,中面为曲面的板件称为壳。
6、 研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏的规律,为合理设计构件提供强度、
刚度和稳定性分析的基本理论与方法。
第二节 材料力学的基本假设
1、 连续性假设:材料无空隙地充满整个构件。 2、 均匀性假设:构件内每一处的力学性能都相同
3、 各向同性假设:构件某一处材料沿各个方向的力学性能相同。 第三节 内力与外力
1、 外力:⑴按作用方式分①表面力②体积力⑵按作用时间分①动载荷②静载荷 2、 内力:构件内部相连个部分之间有力的作用。 3、 内力的求法:截面法
4、 内力的分类:轴力FN;
剪力FS;扭矩MX;弯矩MY,MZ
5、 截面法求内力的步骤:
①用假想截面将杆件切开,得到分离体②对分离体建立平衡方程,求得内力
第四节 应力
1、 K点的应力:plim
FNFF
limS;;正应力:lim;切应力:
A0AA0AA0
A
p2、 切应力互等定理:在微体的互垂截面上,垂直于截面交线的切应力数值相等,
方向均指向或离开交线。
第五节 应变
1、 正应变:lim
同。
ab
。正应变是无量纲量,在同一点不同方向正应变一般不
ab0ab
2、 切应变:tan。切应变为无量纲量,切应变单位为rad。 第六节 胡克定律
1、 E,E为(杨氏)弹性模量 2、 G,剪切胡克定律,G为切变模量
第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能
第一节 引言
1、 杆件受力特点:轴向载荷,即外力或其合力沿杆件轴线 2、 杆件变形特点:轴向拉伸或压缩 第二节 拉压杆的内力、应力分析
1、 轴力符号规定:拉为正,压为负 2、 轴力图(两要素为大小、符号)
3、 拉压杆受力的平面假设:横截面仍保持为平面,且仍垂直于杆件轴线。即,横
截面上没有切应变,正应变沿横截面均匀分布
FN
A
4、 材料力学应力分析的基本方法:①几何方程:const即变形关系②物理方
程:E即应力应变关系③静力学方程:AFN即内力构成关系
5、
FN
适用范围:①等截面直杆受轴向载荷(一般也适用于锥角小于5度的A
变截面杆)②若轴向载荷沿横截面非均匀分布,则所取截面应远离载荷作用区域
6、 圣维南原理(局部效应原理):力作用于杆端的分布方式,只影响杆端局部范
围的应力分布,影响区的轴向范围约离杆端1—2个杆的横向尺寸 7、 拉压杆斜截面上的应力:
p
FNFN
0cos;AA/cos
,;
pcos0cos2
psin
2sin2
0o,max0;
45o,max
2
第三节 材料拉伸时的力学性能
1、 圆截面试件,标距l=10d或
l=5d
;矩形截面试件,标距
l
l2、 材料拉伸时经过的四个阶段:
线弹性阶段,屈服阶段,
硬
化阶段,缩颈阶段
3、 线(弹)性阶段:E;变形很小,弹性;p为比例极限,e为弹性极
限
4、 屈服阶段:应力几乎不变,变形急剧增大,含弹性、塑性形变;现象是出现滑
移线;s为屈服极限
5、 硬化阶段:使材料继续变形需要增大应力;b为强度极限
6、 缩颈阶段:现象是缩颈、断裂
7、 冷作硬化:预加塑性变形使材料的比例极限或弹性极限提高的现象(考虑材料
卸载再加载的图)
8、 材料的塑性或延性:材料能经受较大的塑性变形而不被破坏的能力;延展率:
l0
100%,延展率大于5%的材料为l
AA1
100%,A1是断A
塑性材料 9、 断面收缩率
裂后断口的横截面面积 10、
变,p为弹性形变
第四节 材料拉压力学性能的进一步研究
1、 条件屈服极限0.2:对于没有明显屈服极限的材料,工程上常以卸载后产生残余应变为0.2%的应力作为屈服强度,叫做名义屈服极限。 2、 脆性材料拉伸的应力—应变曲线:断口与轴线垂直 3、 塑性材料在压缩时的力学性能(低碳钢):越压越扁 4、 脆性材料在压缩时的力学性能(灰口铸铁):压裂,
断口与轴线成45度角;可以看出脆性材料的压缩强度极限远高于拉伸强度极限
第五节 应力集中与材料疲劳
1、 实际应力与应力集中因数:K
e为塑性形
max
,其中,maxn
为最大局部应力,n为名义应力
2、 疲劳破坏:在交变应力的作用下,构件产生可见裂
纹或完全断裂的现象
1灰口铸铁拉伸力学性能
3低碳钢的压缩力学性能 2灰口铸铁的压缩力学性能
3、 疲劳破坏与①应力大小②循环
特征③循环次数有关;S—N图,
r为持久极限
4、 应力集中对构件强度的影响:
⑴静载荷,对于脆性材料,在
max=b处首先被破坏;对于
塑性材料,应力分布均匀化⑵疲劳强度问题:应力集中对材料疲劳强度影响极大
第六节 失效、许用应力与强度条件
1、 失效:断裂,屈服或明显的塑性变形 2、 工作应力:构件实际承载所引起的应力
3、 许用应力:构件工作应力最大的允许值,=
u
n
,其中n为安全因数,
n〉1,一般的,ns 取1.5—2.2,nb 取3.0—5.0,u为极限应力(强度极限
或屈服极限) 4、 强度条件:max=
FN
Amax
5、 工程设计当中的等强度原则
第七节 连接部分的强度计算
1、 剪切强度条件:
Fs
,对受拉铆钉,Adh A
2、 挤压强度条件:bs,max
的投影面积
第三章 轴向拉压变形
Fb
bs,受压面为圆柱面时,Ad即圆柱面Abs
第一节 拉压杆的变形与叠加原理
1、 拉压杆的轴向变形与胡克定律:
2、 EA为拉压刚度
FlFFNl
ElN ,,
AAlEAb
,一般为负 b
3、 拉压杆的横向形变:bb1b,4、 泊松比:
,对于各向同性材料,00.5,特殊情况是铜泡沫,
0.39
5、 G
E
,也就是说,各向同性材料独立的弹性常数只有两个
21FNiliEA
ii
6、 叠加原理:⑴分段叠加:①分段求轴力②分段求变形③求代数和l
⑵分载荷叠加:几组载荷同时作用的总效果,等于各组载荷单独作用产生效果
的总合。
7、 叠加原理适用范围:①线弹性(物理线形,即应力与应变之间的关系)②小变
形(几何线形,即用原尺寸进行受力分析)
第二节 桁架节点位移
分析步骤:①平衡方程求各杆轴力②物理方程求各杆变形③切线代圆弧,求节点位移
第三节 拉压与剪切应变能
1、 在外载荷作用下,构件发生变形,载荷在相应位移上作了功,构件变形因此而
储存了能量,且遵循能量守恒
FFNlFN2l
VW2、 轴向拉压应变能W,。注意:
222EA
对于非线弹性材料,以上不成立。 3、 单向受力情况:dV
dxdzdy
2
2
dxdydz,拉伸应变能密度为
v
2
。纯剪切情况:dV
dxdzdy
2
2
dxdydz,剪切应变能密度
为v
2
4、 用应变能解题:①不用通过画变形图来确定节点位移②只能求解沿载荷作用线
方向的位移③同时作用多个载荷时,无法求载荷的相应位移
第四节 简单拉压静不定问题
1、 静定问题是由平衡条件即可解出全部未知力的问题;静不定度=
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