材料力学之应力与应变分析课件•材料力学基础•应力分析目录CONTENTS•应变分析•材料力学性能•应力-应变关系与材料模型•材料力学在工程中的应用01材料力学基础材料力学的定义与目的材料力学的定义材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和失稳现象的科学。材料力学的目的为工程设计和结构安全提供理论基础和计算方法，以确保材料和结构在预定的工作条件下能够安全、经济地运行。材料力学的基本假设01020304连续性假设均匀性假设各向同性假设小变形假设材料被假设为连续的，即材料内部无空隙、不均匀性或其它杂质。材料在各个方向上具有相同的性能，即材料无方向性。材料的物理和机械性质不随方向改变。分析时假设结构或材料的变形是微小的，这样可以用静力平衡条件代替动力平衡条件。材料力学的基本概念应力和应变弹性与塑性应力表示单位面积上的内力，应变表示材料的形变程度。材料在弹性范围内，卸载后可以恢复原状；超过弹性范围后，卸载后材料会产生永久变形，这种永久变形称为塑性变形。强度和刚度稳定性强度表示材料抵抗破坏的能力，刚度表示材料抵抗变形的能力。在外部载荷作用下，结构保持其平衡状态的能力。02应力分析应力与应力的分类正应力平均应力垂直于截面的应力，是物体内部相邻截面之间的相互作用力。物体内部所有应力的平均值。剪应力有效应力平行于截面的应力，是物体内部相邻截面之间的相互作用力。物体内部所有应力的绝对值之和除以物体的表面积。内力和外力内力物体内部相邻截面之间的相互作用力。外力作用在物体外部的力，可以是重力、压力、拉力、摩擦力等。应力状态与应力图应力状态物体内部各点的应力状态可以用应力图来表示。应力图用图形或图表表示物体内部各点的应力大小、方向和作用面的图形。特殊应力状态：拉伸、压缩、弯曲等压缩应力物体受到压力作用而产生的应力。拉伸应力物体受到拉力作用而产生的应力。弯曲应力物体受到弯曲力作用而产生的应力。03应变分析应变与应变分类体积应变形状应变物体在变形过程中，其体积相对于原始体积物体在变形过程中，其形状相对于原始形状的变化。的变化。线性应变角应变物体在变形过程中，其线性尺寸相对于原始尺寸的变化。物体在变形过程中，其角度相对于原始角度的变化。线应变与角应变线应变物体在变形过程中，其线性尺寸的变化程度。角应变物体在变形过程中，其角度的变化程度。应变测量与实验方法使用应变计进行测量010203使用专门的仪器设备，通过粘贴在物体表面的应变计来测量物体的应变。使用X射线或超声波进行测量通过非接触方式，利用X射线或超声波的反射和传播特性来测量物体的应变。实验方法通过施加外部载荷，观察物体的变形情况，并使用测量工具测量应变。应变状态与应变图应变状态物体在不同方向上的应变情况。应变图用图形或图像表示物体在不同方向上的应变情况。04材料力学性能弹性与塑性弹性材料在弹性阶段产生的变形是可逆的，即外力去除后变形会消失。塑性材料在塑性阶段产生的变形是不可逆的，即外力去除后变形不会消失。弹性模量与塑性模量弹性模量材料在弹性阶段反抗变形的能力，用于描述材料抵抗变形的能力。塑性模量材料在塑性阶段反抗变形的能力，用于描述材料在变形过程中的稳定性。韧性、脆性与疲劳强度010203韧性脆性疲劳强度材料吸收能量的能力，即材料在承受冲击或振动时能够吸收能量而不破坏的能力。材料在较低的应力或应变下突然破坏的性质。材料在循环应力或应变下能够承受的极限强度，用于描述材料在长时间承受循环载荷下的耐久性。材料性能的实验测定要点一要点二实验设备实验方法万能试验机、冲击试验机、疲劳试验机等用于测量材料的按照规定的程序和条件进行实验，获得材料的各项力学性能参数，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。力学性能。05应力-应变关系与材料模型弹性应力-应变关系胡克定律弹性模量泊松比描述了在弹性范围内，应力和应变之间的关系，即应力与应变成正比。材料在弹性范围内抵抗变形的能力，与材料的弹性性能有关。描述了材料在横向变形时纵向收缩的比例，反映了材料的横向变形性质。塑性应力-应变关系塑性变形屈服点强...
