刘鸿文版材料力学课件

刘鸿文版材料力学课件全套材料力学绪论材料力学基础概念材料力学基本理论材料力学实验与案例分析材料力学习题及解答材料力学绪论01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、刚度和稳定性等基本规律的学科。定义材料力学是工程设计和结构分析的基础，对于保证工程结构的可靠性和安全性具有重要意义。重要性材料力学的定义与重要性古代工匠通过实践积累了很多关于材料力学的知识，如埃及金字塔、中国万里长城等。古代文艺复兴时期工业革命时期达芬奇等人开始通过实验方法研究材料力学，为后来的学科发展奠定了基础。随着工业生产的快速发展，材料力学得到了广泛应用，并逐渐形成了独立的学科。030201材料力学的发展历程建筑结构如桥梁、房屋等的设计需要应用材料力学知识，以确保结构的强度和稳定性。建筑机械零件如轴、轴承、螺栓等的设计也需要应用材料力学知识，以确保零件的可靠性和安全性。机械航空航天器如飞机、火箭等的设计需要应用材料力学知识，以确保飞行器的安全性和稳定性。航空航天材料力学在工程中的应用材料力学基础概念02总结词理解应力和应变的概念及其在材料力学中的重要性。详细描述应力和应变是材料力学中的基本概念，它们描述了材料在受力作用下的行为。应力指的是单位面积上的力，而应变则表示材料的长度或形状变化。这些概念对于理解和分析材料的力学性能至关重要。应力与应变了解材料的弹性与塑性行为，以及它们在材料力学中的意义。总结词材料在受力作用后，会有两种基本的响应：弹性与塑性。弹性行为指的是材料在去除外力后能够恢复到原来的形状和尺寸；而塑性行为则是指材料在外力作用下发生永久变形，无法恢复原状。这两种行为对于材料在不同环境下的力学性能有着重要影响。详细描述弹性与塑性总结词理解强度和刚度的概念，以及它们在材料力学中的应用。详细描述强度指的是材料抵抗破坏的能力，而刚度则是指材料在受力作用下的变形能力。了解材料的强度和刚度对于设计、制造和使用各种工程结构和机械具有重要意义。强度与刚度掌握杆件的基本变形类型，包括拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等。总结词杆件的基本变形是材料力学中的重要内容，这些变形类型在实际工程中广泛存在。了解这些变形的特点和规律有助于更好地理解和分析各种工程结构的力学行为。详细描述杆件的基本变形材料力学基本理论03

弹性力学基本理论弹性力学基本假设连续性、均匀性、各向同性、小变形等假设，为材料力学提供了理论基础。弹性力学的基本方程包括平衡方程、几何方程、本构方程等，描述了弹性体的受力、变形和应力应变关系。弹性力学的基本问题求解弹性体的应力、应变和位移，为工程实际中的结构分析提供依据。塑性力学的基本方程包括平衡方程、几何方程、本构方程等，描述了塑性体的受力、变形和应力应变关系。塑性力学的基本问题求解塑性体的应力、应变和位移，为工程实际中的结构分析提供依据。塑性力学的基本概念包括屈服条件、流动法则、强化准则等，描述了材料在塑性状态下的行为。塑性力学基本理论03强度理论的工程应用在工程实际中，通过对材料的强度进行测试和分析，可以评估结构的承载能力和安全性。01强度理论的基本概念描述了材料在受力过程中所能承受的最大应力，是材料力学中的重要概念。02常见的强度理论包括最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大剪切应力理论等，为工程实际中的结构分析提供依据。强度理论材料力学实验与案例分析04实验一实验二实验三实验四材料力学实验01020304金属材料拉伸实验金属材料压缩实验金属材料弯曲实验金属材料剪切实验桥梁结构的稳定性分析案例一高层建筑的抗震性能评估案例二汽车碰撞安全性研究案例三航空航天器材料的强度测试案例四材料力学案例分析材料力学在工程中的应用案例钢筋混凝土梁的承载能力分析大型机械设备的强度校核船舶结构的稳定性研究核电站压力容器的疲劳寿命预测案例一案例二案例三案例四材料力学习题及解答05拉伸与压缩1.试述拉压杆的应力分布规律。2.简述拉压杆的强度条件及其应用。材料力学习题剪切与挤压1.分析剪切和挤压的应力状态。2.讨论剪切和挤压的强度条件。材料力学习题圆轴的扭转1.描述圆轴扭转时的应力分布。2.分析圆轴的扭转变形规律。材料力学习题弯曲内力1.讨论弯曲内力的计算方法。2.分析梁的剪力和弯矩之间的关系。材料力学习题1.【答案】拉压杆的应力分布规律为在杆件的横截面上，拉应力呈均匀分布，压应力呈均匀分布；在杆件的长度方向上，拉应力逐渐减小至零，压应力逐渐减小至零。2.【答案】拉压杆的强度条件为$sigma_{max}leqslantsigma_{s}$，其中$sigma_{max}$为最大工作应力，$sigma_{s}$为材料的屈服极限。强度条件的应用包括校核杆件的强度、确定安全系数等。习题答案及解析习题答案及解析剪切面上的切应力呈均匀分布，挤压面上的挤压应力呈均匀分布；切应力和挤压应力均随距离剪切面和挤压面的距离增大而减小。1.【答案】剪切和挤压的应力状态为切应力不得超过材料的许用切应力，即$