极限应力及材料力学基础VIP免费

课题十一•一、材料的极限应力和许用应力•1、极限应力•材料能承受的最大应力叫做材料的极限应力，用σu表示•对塑性材料•对脆性材料•2、许用应力•用极限应力除以大于1的安全系数作为构件工作应力的最高限度叫许用应力•，用[σ]表示。••对塑性材料••对脆性材料••构件的最大工作应力不能超过[σ]，否则会不安全。材料的极限应力和许用应力应力集中对构件强度的影响[]ss[]bbusub材料的极限应力和许用应力应力集中对构件强度的影响•二、应力集中对构件强度的影响•如图11-1所示，由于杆件外形的突然变化而引起局部应力急剧增大的现象叫•应力集中。•应力集中对塑性材料构件的承载能力的影响并不太大，在强度计算中可以不•予考虑。但应力集中会严重降低脆性材料构件的承载能力，因此，必须考虑应力•集中对脆性材料构件强度的影响。•图11-1课题十一第2章材料力学基础2.1材料力学的基本概念2.1.1构件的承载能力1.构件的承载能力：为了保证机械或结构在载荷作用下能正常工作，必须要求每个构件都具有足够的承受载荷的能力，简称承载能力。2.刚度：把构件抵抗变形的能力称为刚度。3.稳定性：杆件维持其原有平衡形式的能力称为稳定性。4.构件安全工作的三项基本要求：具有足够的强度、刚度和稳定性。2.1.2材料力学的任务材料力学的任务：为了解决安全性和经济性的矛盾，即研究构件在外力作用下的变形和失效的规律。保证构件既安全又经济的前提下，选用合适的材料，确定合理的截面形状和尺寸。第2章材料力学基础2.1材料力学的基本概念2.1.3杆件变形的基本形式一、几个基本概念：1.杆：纵向尺寸（长度）远大于横向尺寸的材料，在材料力学上将这类构件称为。2.曲杆：杆的轴线为曲线的杆。3.直杆：杆的轴线为直线的杆。4.等横截面直杆：直杆且各横截面都相等的杆件。二、杆件变形的基本形式（如右图所示）第2章材料力学基础2.2轴向拉伸和压缩2.2.1拉伸和压缩的概念拉伸压缩拉伸和压缩受力特点是：作用在杆端的两外力（或外力的合力）大小相等，方向相反，作用线与杆的轴线重合。变形特点：杆件沿轴线方向伸长或缩短。第2章材料力学基础2.2轴向拉伸和压缩2.2.2内力和截面法1.内力：杆件在外力作用下产生变形，其内部的一部分对另一部分的作用称为内力。2.轴力：拉压杆上的内力又称轴力。3.截面法：将受外力作用的杆件假想地切开来用以显示内力，并以平衡条件来确定其合力的方法，称为截面法。具体方法如右图所示：（1）截开沿欲求内力的截面，假想把杆件分成两部分。（2）代替取其中一部分为研究对象，画出其受力图。在截面上用内力代替移去部分对留下部分的作用。（3）平衡列出平衡方程，确定未知的内力。FX=0，得N-F=0故N=F第2章材料力学基础2.2轴向拉伸和压缩2.2.2内力和截面法4.轴力符号的规定：拉伸时N为正（N的指向背离截面）；压缩时N为负（N的指向朝向截面）。【例2.1】一直杆受外力作用如下图所示，求此杆各段的轴力。2.2.3拉伸和压缩时横截面上的正应力1.应力：构件在外力作用下，单位面积上的内力称为应力。2.正应力：垂直于横截面上的应力，称为正应力。用σ表示。ffffffff第2章材料力学基础2.2轴向拉伸和压缩2.2.3拉伸和压缩时横截面上的正应力式中：σ——横截面上的正应力，单位MPa；N——横截面上的内力（轴力），单位N；A——横截面的面积，单位mm2。σ的符号规定与轴力相同。拉伸时，N为正，σ也为正，称为拉应力；压缩时N为负，σ也为负，称为压应力。【例2.2】截面为圆的阶梯形钢杆，如下图所示，已知其拉力P=40kN,d1=40mm,d2=20mm，试计算各段钢杆横截面上的正应力。第2章材料力学基础2.2轴向拉伸和压缩2.2.4拉压变形和胡克定律（a）杆件受拉变形（b）杆件受压变形绝对变形：设等直杆的原长为L1，在轴向拉力（或压力）F的作用下，变形后的长度为L1，以△L来表示杆沿轴向的伸长（或缩短）量，则有△L=L1－L，△L称为杆件的绝对变形。相对变形：绝对变形与杆的原长有关，为了消除杆件原长度的影响，采用单位原长度的变形量来度量杆件的变化程度，称为相对变形。用ε表示,则=L/L=△（L1－L）/L胡克定律：当杆内的轴...