材料力学知识要点

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1、第一章绪论一、基本概念：强度：构件抵抗破环的能力1.构件应满足的三个要求：刚度：构件抵抗变形的能力稳定性：构件保持原有平衡的能力连续性假设：固体物质不留空隙的空满固体所占的空间2.变形固体的三个基本假设均匀性假设：固体内各处有相同的力学性能各向同性假设：在任一方向，固体的力学性能都相同注：各向同性材料：金属等各向异性材料：木材，胶合材料，复合材料3，两个限制条件：线弹性：材料变形处于线弹性阶段。？小变形：变形及变形引起的位移，都远小于物体的最小尺寸4，原始尺寸原理：小变形条件下，常用变形前构件的尺寸代替变形后的构件尺寸来计算，即不考虑变形带来的影响。（一处例

2、外：压杆稳定）5，圣维南原理：如用与外力系静力等效的合力来代替原力系，则除在原力系作用区域内有明显,差别外，在离外力作用区域略远处，这种代替带来的误差很小，可以不计。6，材力中的力：表面力集中力分布载荷作用方式：体积力外力按种类分内力：在外力作用下，构件因反抗或阻止变形而产生于物体内部的相互作用力按作用方式分静载荷交变载荷动载荷冲击载荷1，截（取）：用假象面把构件分成两部分7，研究内力的基本方法----截面法2，代（替）：用内力代替截去的部分的作用3，平（衡方程）：列静力平衡方程，求解未知内力8，应力-----内力的集度（任一应力应指明两个要素：哪一点，哪个

3、方向上）（1）平均应力定义：单位面积上的内力定义式：（注意：是一个矢量，有方向）（2）应力定义：平均应力的极限定义式：单位：MPa，矢量性：是矢量，有大小，方向。正应力：定义：应力垂直于截面的分量（垂直于截面的分量在截面上的应力）定义式：切应力：定义：应力平行于截面的分量（平行于截面的分量在截面上的应力）定义式：9，变形与应变变形：在外力作用下，构件尺寸、形状发生变化的现象。（在外力作用下，构件内部任意两点之间相对线位移或两正交线段的相对角位移）应变：变形的量度，量纲为1。尺寸变化：线应变---（某一点沿某一方向的线度变化）形状改变：切应变---（原正交线段

4、变形后的角度改变）（注意：结果为弧度制）10，杆件变形：（四种）基本变形：拉伸与压缩变形，剪切变形，扭转变形，弯曲变形。组合变形：同时发生几种基本变形的变形10，材料力学的特点,任务：在满足强度，刚度，稳定性的前提下，为设计安全经济的构件提供理论基础与计算方法；基本手段：实验理论分析二、重要计算：1，应力应变公式第二章拉伸与压缩一、基本概念1，轴向拉伸（压缩）构件：等截面直杆轴向拉压外力：外力合力作用与杆件周线上变形：纵向应变---：杆件沿轴线伸长或缩短。横向变形----：杆件截面的变大或缩小（b---边长半径等线度量）平面假设：原来的横截面变形后，仍然为平

5、面且仍然垂直于轴线，2，轴力定义：与杆件轴线重合的内力的合力轴力正负规定：拉正压负（在计算结果中注明是拉里还是压力）（正应力规定亦然）分布规律：等截面直杆上，正应力在整个截面上均匀分布轴力图：反映各横截面处轴力沿杆件轴线方向变化规律截面上的应力：横截面：斜截面：（，）（3），图片：低碳钢拉伸压缩力学性质：普通弹性材料（例如低碳钢）在拉伸实验中会经历4个阶段：弹性形变、屈服阶段、强化阶段、局部屈服阶段。　　弹性形变：即材料所受拉力在弹性极限之内，拉力与材料伸长成正比（胡克定律）。当外力撤去之后，材料会恢复原来的长度。　　屈服阶段：在外部拉力超过弹性极限之后，材

6、料失去抵抗外力的能力而“屈服”，即在此情况下外力无显著变化材料依然会伸长。当外力撤去后，材料无法回到原来的长度。　　强化阶段：材料在内部晶体重新排列后重新获得抵抗拉伸的能力，但此时的形变为塑性形变，外力撤去后无法回到原来的长度。　　破坏阶段：材料在过度受力后开始在薄弱部位出现颈缩现象，抵抗拉伸能力急剧下降，直至断裂。钢材在常温或在结晶温度以下的加工，能显著提高强度和硬度，降低塑性和冲击韧性，称为冷作硬化。　　（把钢材加热后控制在再结晶温度以上进行轧制加工的工艺称为热轧。而在再结晶温度以下，包括常温下进行扎制加工的工艺称为冷轧。　　钢材热轧具有良好的塑性，容易

7、成型，成型后钢材没有内应力，便于下面工序加工。。　　钢材冷轧具有冷加工硬化的特性。由于冷轧具有较好的机械性能，很多直接使用的钢材都使用冷轧钢材。）低碳钢压缩：认为低碳钢的抗拉性能与抗压性能是相同的。屈服阶段以后，试件会越压越扁，先是压成鼓形，最后变成饼状，故得不到压缩时的抗压强度两个塑性指标伸长率：断面收缩率：塑性材料：，如钢材、铜、铝等脆性材料：，如铸铁、混凝土、石料等弹性模量：（4），几个相关概念：：工程上规定，无明显屈服阶段的塑性材料，将产生0.2%塑性应变所对应的应力作为屈服指标，称为名义屈服极限，记作。卸载定律：当试样加载到屈服极限后逐渐卸除拉力，

8、则在卸载过程中，应力和应变按直线规律变化。冷作硬化：