《材料力学基础》课件

《材料力学基础》PPT课件目录材料力学概述材料的基本性质应力分析变形分析强度理论和强度条件弯曲和扭曲材料力学概述01材料力学是一门研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和失稳现象的学科。总结词材料力学是力学的一个分支，主要研究各种材料的力学性能，包括材料的变形、断裂、疲劳、稳定性等。它涉及到各种材料的特性，如金属、塑料、橡胶、复合材料等，以及各种外力作用，如拉伸、压缩、弯曲、剪切等。详细描述材料力学的定义材料力学的重要性材料力学在工程设计和产品开发中具有重要意义，是保证结构安全性和可靠性的关键因素。总结词在工程设计和产品开发中，材料力学是不可或缺的一环。无论是建筑、机械、航空航天、交通运输还是电子等领域，都需要对材料的力学性能进行深入研究和了解，以确保产品的安全性和可靠性。材料力学的发展和应用，对于提高产品质量、降低成本、保障安全等方面具有重要意义。详细描述VS材料力学的发展历程可以追溯到古代，随着科学技术的发展，材料力学逐渐形成并不断完善。详细描述材料力学的发展历程可以追溯到古代，当时的人们通过实践经验积累了一些关于材料性能的知识。随着科学技术的发展，材料力学逐渐形成并不断完善。19世纪中叶，材料力学成为一门独立的学科，并逐渐形成了理论体系。进入20世纪后，随着计算机技术和数值计算方法的快速发展，材料力学的研究和应用得到了更广泛的应用和发展。目前，材料力学已经成为一门成熟的学科，在各个领域中得到了广泛应用。总结词材料力学的发展历程材料的基本性质0201弹性02塑性材料在受到外力作用时发生形变，当外力去除后能恢复原状的性质。材料在受到外力作用时发生形变，且在去除外力后不能恢复原状，但可以通过外力调整形状的性质。弹性和塑性强度材料抵抗外力作用而不被破坏的能力。塑性材料在受到外力作用时发生形变，且在去除外力后不能恢复原状，但可以通过外力调整形状的性质。强度和塑性01杨氏模量描述材料在弹性范围内抵抗形变的能力。02泊松比描述材料横向与纵向相对形变的关系。03剪切模量描述材料在剪切力作用下抵抗形变的能力。材料的弹性常数材料在一定条件下开始发生屈服变形的应力极限。屈服点材料抵抗脆性断裂的能力。断裂韧性材料在循环载荷作用下抵抗断裂的能力。疲劳强度材料的失效和断裂应力分析030102应力的基本概念应力是描述材料内部受力情况的物理量，表示单位面积上的内力。根据不同的分类标准，应力可以分为不同的类型，如正应力和剪应力等。应力的定义和分类主应力和剪切应力的定义和特点主应力是指某一方向上最大的和最小的应力，通常用于描述材料在三个相互垂直方向上的受力情况。剪切应力则是指垂直于某一平面的应力，通常用于描述材料在剪切力作用下的受力情况。主应力和剪切应力应力集中的概念和影响应力集中是指由于材料中存在缺陷或结构突变等因素，导致应力分布不均匀的现象。应力集中可能引发局部的应力峰值，对材料的承载能力和稳定性产生影响。因此，在设计过程中应尽量避免或减小应力集中的影响。应力集中和应力分布VS平面应力和立体应力的区别和联系平面应力和立体应力是描述材料在二维和三维空间中受力情况的物理量。平面应力通常用于描述薄板或薄壳等二维结构的受力情况，而立体应力则用于描述三维物体的受力情况。在实际应用中，应根据不同的情况选择合适的应力分析方法。平面应力和立体应力变形分析0403变形量线应变、角应变等。01变形物体在外力作用下，其形状和尺寸发生变化的现象。02变形类型弹性变形、塑性变形、蠕变等。变形的基本概念123当外力去除后，变形可以完全恢复的变形。弹性变形当外力去除后，变形不能完全恢复的变形。塑性变形材料开始发生塑性变形的应力值。弹性极限弹性变形和塑性变形当外力去除后，由于弹性变形的恢复，物体尺寸会减小。弹性回缩由于塑性变形的存在，当外力去除后，物体尺寸不会完全恢复。塑性回缩弹性回缩和塑性回缩在卸载后的一段时间内，弹性变形部分逐渐恢复的现象。弹性后效塑性变形部分在卸载后的一段时间内会有所增加的现象。塑性后效弹性后效和塑性后效强度理论和强度条件0501强度理论是材料力学中的基本理论之一，用于预测材料在复杂应力状态下的失效行为。02强度理论基于对材料内部微观结构和应力分布的假设和简化，通过数学模型描述材料的失效准则。03强度理论在工程实践中广泛应用于材料选择、结构设计、安全评估等方面。强度理论概述最大拉应力理论01最大拉应力理论是最早的强度理论之一，其基本假设是材料在最大拉应力作用下发生脆性断裂。02该理论适用于脆性材料，如玻璃、陶瓷等，这些材料的断裂行为与最大拉应力有关。在实际应用中，最大拉应力理论可以用于预测材料在拉应力状态下的失效行为。0303最大伸长线应变理论可以用于描述材料在复杂应力状态下的屈服行为，特别是在剪切和弯曲载荷作用下的失效准则。01最大伸长线应变理论认为材料在最大伸长线应变达到某一临界值时发生屈服。02该理论适用于具有明显塑性行为的材料，如低碳钢、铝合金等。最大伸长线应变理论010203形状改变比能理论认为材料在形状改变比能达到某一临界值时发生屈服。该理论适用于各种塑性材料，考虑了材料的弹塑性行为和微观结构特征。形状改变比能理论可以用于描述材料在复杂应力状态下的屈服行为，特别是在多轴应力状态下的失效准则。形状改变比能理论弯曲和扭曲06材料在受到外力作用时发生弯曲的现象。弯曲由于弯曲变形而产生的应力。弯曲应力材料在受到外力作用时，形状发生改变的现象。弯曲变形材料在弯曲变形过程中，其中心部分保持直线状态，称为弯曲中心线。弯曲中心线弯曲的基本概念010203在弯曲变形中，垂直于中心线的应力称为正应力。正应力在弯曲变形中，与中心线平行的应力称为切应力。切应力在弯曲变形中，正应力和切应力的大小和分布与材料的性质、弯曲的形状和外力的大小等因素有关。弯曲应力的分布弯曲应力分析材料抵抗弯曲变形的能力，与材料的弹性模量、截面形状和尺寸等因素有关。弯曲刚度弯曲变形的特点弯曲变形的计算在弯曲变形中，材料的中性层、内外侧的应力方向相反且大小相等。通过测量材料在弯曲后的变形量，可以计算出材