材料力学基本公式

材料力学基本公式
材料力学基本公式

材料力学重点及其公式

材料力学得任务(1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求.

变形固体得基本假设(1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。

外力分类:表面力、体积力;静载荷、动载荷。

内力:构件在外力得作用下,内部相互作用力得变化量,即构件内部各部分之间得因外力作用而引起得附加相互作用力

截面法:(1)欲求构件某一截面上得内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分得截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分得作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上与内力。

应力:正应力σ、切应力τ。变形与应变:线应变、切应变。

杆件变形得基本形式(1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;

静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不再变化得载荷。

动载荷:载荷与速度随时间急剧变化得载荷为动载荷。

失效原因:脆性材料在其强度极限破坏,塑性材料在其屈服极限时失效。二者统称为极限应力理想情形。塑性材料、脆性材料得许用应力分别为:,,强度条件:,等截面杆

轴向拉伸或压缩时得变形:杆件在轴向方向得伸长为:,沿轴线方向得应变与横截面上得应力分别为:,.横向应变为:,横向应变与轴向应变得关系为:,为横向变形系数或泊松比.胡克定律:当应力低于材料得比例极限时,应力与应变成正比,即,这就就是胡克定律。E 为弹性模量(=)。将应力与应变得表达式带入得:EA为抗拉或抗压刚度。

静不定(超静定):对于杆件得轴力,当未知力数目多于平衡方程得数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。需要由几何关系构造变形协调方程。

扭转变形时得应力,薄壁圆筒扭转其中为圆筒得平均半径。剪切胡克定律:当剪切应力不超过材料得剪切比例极限时,切应力与切应变成正比。、

变形几何关系-圆轴扭转得平面假设。物理关系——剪切胡克定律。力学关系圆轴扭转时得应力:, = 称为抗弯截面系数;强度条件: ,可以进行强度校核、截面设计与确定许可载荷.

圆截面对圆心得极惯性矩(a)实心圆;

(b)空心圆,;(D,d分别就是外,内径;)

圆轴扭转时得变形:;等直杆:其中

刚度条件: ,

静定梁得基本形式(1)简支梁;(2)外伸梁;(3);悬臂梁

弯曲内力与分布载荷q之间得微分关系;;

弯曲变形得两个假设(1)弯曲变形得平面假设,(2)纵向线段间无正应力。

弯曲变形得关系:(1)纵向线应,(2),(3),

(4),梁凸得一侧受拉应力,凹得一侧就是压应力。

正应力强度条件,其中W为抗弯截面系数。

弯曲切应力得假设(1)切应力方向都平行剪力Fs;(2)切应力沿截面宽度均匀分布,,其中就是横截面得部分面积对中性轴得静矩

提高弯曲强度得措施:梁得合理受力(降低最大弯矩,合理放置支座,合理布置载荷,合理设计截面形状

塑性材料:,上、下对称,抗弯更好,抗扭差。脆性材料:, 采用T字型或上下不对称得工字型截面。{[]抗拉许用应力;[]抗压许用应力}

弯曲变形:挠度与转角

为刚度条件判断依据即:

(一)积分法求弯曲变形近似微分方程

转角方程为:;

挠曲线方程为:、其中,C,D为常数,等截面梁得EI为常数,积分时可提到积分号外边简化运算。

应力与应变分析,强度理论、

应力状态:(1)轴向拉伸时斜截面既有正应力也有切应力,

(2)受内压圆筒形薄壁容器横截面与纵截面上得应力计算公:,

二向应力状态分析—解析法

(1)斜截面上得应力;

(2)极值应力正应力:,

切应力:,

平面应变;

主应变得方向;

应变得实测:

使用应变仪可以着检测出但就是切应变不易测出

以上三个方程联立解出

广义胡克定理,对于各向同性得材料当变形很小且在线弹性范围内时,线应变只与正应力有关,切应变只与切应力有关,所以广义胡克定理为

为三个主应力的平均值为体积弹性模量单位体积的体积该变量m E K K

E E V

V V σμσεεεμεεεμθεεεθ,,)21(33)21(3)(21m 3213213211-==+?-=+-=+=-=+++ ?复杂应力状态下得应变能:三应力状态下得应变能密度为

[]213232221d 2

3212m d

v d v 133221232221332211---61)(6212)21(3,)21(23,21)](2[21212121)()()(由此知道所以;叫畸变能密度。由此应变能密度变为长方体而储存的的)体积不变但有正方体(,叫体积改变能密度。

应变能)因体积变化而储存的是由两部分组成:(应变能密度密度ααααααμναααμσμνσμεεσνννννννααααααμαααεαεαεανεεε+++=++-=-=-==+=++-++=++=E E

E E E

v m m m m v

四种强度理论,强度失效得主要形式有两种,即屈服与断裂,相应得强度理论也有两类:一类解释断裂失效得,即最大拉应力理论与最大伸长线应变理论;另一类就是解释屈服失效得,即最大切应力理论与畸变能密度理论。

[][][][][]

[]]---[21]---[21]---[21---61)2(61)2(614---2

2-23)

()()(,)(1;2;)1(2132322214213232221213232221213232221d 2d 231r3313131max max 321r2321b 3213211b 11

r11b 1)()()(相当应力。)()()(,所以强度条件为:)()()(,整理屈服准则得:)()()(在任意状态下,由。屈服准则:,相应的畸变能密度为屈服应力)已知对单向拉伸时,(。

;即相当应力所以强度条件为:。或。所以屈服准则为)已知单向拉伸时,(。即相当应力所以强度条件为:所以断裂准则:)断裂准则:(。即相当应力所以强度条件断裂准则:αααααασσαααααασααααααααααααμνσμνσμσσσσσσσσσσσσστστσσμσσσσσμσσσσμσσσμσεσεσσσσσσ++=≤++=+++++=+=+=≤====+-=≤+-=+-+-===≤=r s s s s s s s E

E

E E

E

组合变形得叠加原理得条件:(1)服从胡克定理即线弹性形变(2)构件小变形

组合变形中重要内容为扭转与弯曲得组合变形,机械工程中轴类零件一边都就是受弯扭变形得作用。一边先画出轴得受力模型图,在作出轴得弯矩图与扭矩图,以此定出轴得危险截面与危险点。一般单元体都应力状态都为下图得应力状态.

两个主应力一正一负,故三个主应力为

第三或第四强度理论得强度条件为;

当为圆轴时: ;;且、所以化简得

压杆得稳定:临界压力:使压杆保持微小变形得得最小压力。(压杆又向任何方向失稳得可能,具体问题具体分析)

推导临界压力即欧拉公式得几个方程:(1);(2);(3) 、

等截面细长压杆在四种杆端约束情况下得临界力得欧拉公式

压杆得约束条件:(a)两端铰支μ=l

(b)一端固定、一端自由μ=2

(c)一端固定、一端铰支μ=0、7?(d)两端固定μ=0、5压杆得长细比或柔度计算公式,,,对于圆截面时,

细长压杆临界应力得欧拉公式

欧拉公式适用范围

(1)大柔度压杆(欧拉公式):即当,其中时,

(2)中等柔度压杆(经验公式):即当,其中时,

(3)小柔度压杆(强度计算公式):即当时,。

(4)对于脆性材料经验公式中改为

压杆得稳定校核(1)压杆得许用压力:,为许可压力,为稳定安全系数。(2)压杆得稳定条件:,即,n为工作安全因数。

能量得方法:在线弹性情况下.

(1)轴向拉伸或压缩,应变能。单元体应变能密度

(2)纯剪切:单元体得应变能密度,

(3)扭转:, 应变能,Me为加载在轴端得外加扭转力偶矩.

当扭矩T沿轴线为变量时:可以积分求得应变能:

(4)弯曲,对于纯弯曲应变能,

对于横力弯曲积分求出全梁得应变能:

材料力学基本概念和公式

第一章 绪论 第一节 材料力学的任务 1、组成机械与结构的各组成部分,统称为构件。 2、保证构件正常或安全工作的基本要求:a)强度,即抵抗破坏的能力;b)刚度,即抵抗变形的能力;c)稳定性,即保持原有平衡状态的能力。 3、材料力学的任务:研究构件在外力作用下的变形与破坏的规律,为合理设计构件提供强度、刚度和稳定性分析的基本理论与计算方法。 第二节 材料力学的基本假设 1、连续性假设:材料无空隙地充满整个构件。 2、均匀性假设:构件内每一处的力学性能都相同 3、各向同性假设:构件某一处材料沿各个方向的力学性能相同。木材是各向异性材料。 第三节 内力 1、内力:构件内部各部分之间因受力后变形而引起的相互作用力。 2、截面法:用假想的截面把构件分成两部分,以显示并确定内力的方法。 3、截面法求内力的步骤:①用假想截面将杆件切开,一分为二;②取一部分,得到分离体;③对分离体建立平衡方程,求得内力。 4、内力的分类:轴力N F ;剪力S F ;扭矩T ;弯矩M 第四节 应力 1、一点的应力: 一点处内力的集(中程)度。 全应力0lim A F p A ?→?=?;正应力σ;切应力τ;p =2、应力单位:Pa (1Pa=1N/m 2,1MPa=1×106 Pa ,1GPa=1×109 Pa ) 第五节 变形与应变 1、变形:构件尺寸与形状的变化称为变形。除特别声明的以外,材料力学所研究的对象均为变形体。 2、弹性变形:外力解除后能消失的变形成为弹性变形。 3、塑性变形:外力解除后不能消失的变形,称为塑性变形或残余变形。 4、小变形条件:材料力学研究的问题限于小变形的情况,其变形和位移远小于构件的最小尺寸。对构件进行受力分析时可忽略其变形。 5、线应变:l l ?=ε。线应变是无量纲量,在同一点不同方向线应变一般不同。

材料力学常用公式

材料力学常用公式 1.外力偶矩计算公式(P功 率,n转速) 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件 横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x 轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正) 5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标 距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1) 6.纵向线应变和横向线应变 7.泊松比 8.胡克定律 9.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式 ? 10.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式 11.轴向拉压杆的强度计算公式 12.许用应力 ,脆性材料 ,塑 性材料 13.延伸率 14.截面收缩率 15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 16.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式 17.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆 (b)空心圆 18.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所 求点到圆心距离r) 19.圆截面周边各点处最大切应力计算公式

20.扭转截面系数,(a)实心圆 (b)空心圆 21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径) 扭转切应力计算公式 22.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式 23.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不 同(如阶梯轴)时 或 24.等直圆轴强度条件 25.塑性材料 ;脆性材料 26.扭转圆轴的刚度条件? 或 27.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公 式, 28. 平面应力状态下斜截面应力的一般公式 , 29.平面应力状态的三个主应力 , , 30.主平面方位的计算公式 31.面内最大切应力 32.受扭圆轴表面某点的三个主应力, ,33.三向应力状态最大与最小正应力 , 34.三向应力状态最大切应力 35.广义胡克定律

材料力学基本公式

材料力学重点及其公式 材料力学的任务 (1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类:表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。 应力: dA dF A F p A = ??=→?lim 正应力σ、切应力τ。 变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 (1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲; 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不再变化的载荷。 动载荷:载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统 称为极限应力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为: []s s n σσ=,[]b b n σσ= ,强度条件:[]σσ≤??? ??=max max A F N ,等截面杆 []σ≤A F max 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为: l l ?= ε, A F N =σ。横向应变为: b b b b b -=?= 1'ε,横向应变与轴

向应变的关系为:μεε-=',μ为横向变形系数或泊松比。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限P σ时,应力与应变成正比,即 εσE =,这就是胡克定律。E 为弹性模量(GPa 1= pa MPa 931010=)。将应力与应变的表达式带入得:EA Fl l = ?EA 为抗拉或抗压刚度。 静不定(超静定):对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。需要由几何关系构造变形协调方程。 扭转变形时的应力,薄壁圆筒扭转 δ πτ202R M e = 其中 )min () (9549 )(r n kw p m N M e =? 420d D r R R +=+=为圆筒的平均半径。剪切胡克定律:当剪切应力不超过材料的剪切比例极限时,切应力 τ 与切应变γ成正比。γ τ G =. 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设 dx d φ ρ γρ=。物理关系——剪切胡克定律 dx d G G φρ γτρρ==。力学关系P A A A I dx d G dA dx d G dx d G dA T ?ρ?φρρτρ====???2 2 圆轴扭转时的应力 : t p W T I TR == max τ, t W = R I p 称为抗弯截面系数;强度条件: ][max ττ≤= t W T ,可以进行强度 校核、截面设计和确定许可载荷。 圆截面对圆心的极惯性矩(a )实心圆 32 4 D I P π= ; 16 3 D W t π= (b )空心圆,() 4 4 44132 32 ) (αππ-= -= D d D I P ; () 43 116 απ-= D W t (D,d 分别是外,内径; D d = α) 圆轴扭转时的变形: ?? ==l p l p dx GI T dx GI T ?;等直杆: p GI Tl = ?其中为圆轴的抗弯刚度P GI

材料力学基本公式

材料力学基本公式 (1)外力偶矩计算公式(P功率,n转速) M e(N/m)=9459 P(Kw) n(r/min) (2)弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 d2M(x) dx2= dF(x) dx =q(x) (3)轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正) σ=F N A (4)轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角α从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正) σα=pαcosα=σcos2α=σ 2 (1+cos2α) τα=pαsinα=σcosαsinα=σ 2 sin2α (5)纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1) ?l=l1?l ?d=d1?d (6)纵向线应变和横向线应变ε=?l l ,ε′=?d d (7)泊松比 μ=? ε′(8)胡克定律 ?l=F N l EA

σ=Eε (9)受多个力作用的杆件纵向变形计算公式 ?l =∑?l i i =∑ F N l i (10)承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式 ?l =∫F N (x) EA(x) dx (11)轴向拉压杆的强度计算公式 σmax =(|F N | A )max ≤[σ] (12)延伸率 δ= l 1?l l ×100% (13)截面收缩率 ψ= A ?A 1 A ×100% (14)剪切胡克定律(切变模量G ,切应变g ) τ=Gγ (15)拉压弹性模量E 、泊松比μ和切变模量G 之间关系式 G = E (16)圆截面对圆心的极惯性矩(α=D d ) I ρ=π(D 4?d 4)32=πD 432 (1?α4) (17)圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩M x ,所求点到圆心距离ρ) τρ= M x ρ I ρ (18)圆截面周边各点处最大切应力计算公式

材料力学公式汇总

材料力学常用公式 1.外力偶矩 计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关 系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计 算公式(杆件横截面轴力 F N,横截面面积A,拉应力为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴 正方向逆时针转至外法线的方位 角为正) 5. 6.纵向变形和横向变形(拉伸前试 样标距l,拉伸后试样标距l1; 拉伸前试样直径d,拉伸后试样 直径d1) 7. 8.纵向线应变和横向线应变 9.10.泊松比 11.胡克定律 12.受多个力作用的杆件纵向变形计 算公式? 13.承受轴向分布力或变截面的杆 件,纵向变形计算公式 14.轴向拉压杆的强度计算公式 15.许用应力,脆性材 料,塑性材料 16.延伸率 17.截面收缩率 18.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 19.拉压弹性模量E、泊松比和切变 模量G之间关系式 20.圆截面对圆心的极惯性矩(a) 实心圆

21.(b)空心 圆 22.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到 圆心距离r) 23.圆截面周边各点处最大切应力计 算公式 24.扭转截面系数,(a) 实心圆 25.(b)空心圆 26.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 , R0为圆管的平均半径)扭转切应 力计算公式 27.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、 扭转刚度GH p的关系式 28.同一材料制成的圆轴各段内的扭 矩不同或各段的直径不同(如阶 梯轴)时或 29.等直圆轴强度条件 30.塑性材料;脆性 材料 31.扭转圆轴的刚度条件? 或 32.受内压圆筒形薄壁容器横截面和 纵截面上的应力计算公式 , 33.平面应力状态下斜截面应力的一 般公式 , 34.平面应力状态的三个主应力 ,

材料力学常用基本公式

1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速) 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面 面积A,拉应力为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转 至外法线的方位角为正) 5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径 d,拉伸后试样直径d1) 6.纵向线应变和横向线应变 7.泊松比 8.胡克定律 9.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式?

10.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式 11.轴向拉压杆的强度计算公式 12.许用应力,脆性材料,塑性材料 13.延伸率 14.截面收缩率 15.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 16.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式 17.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆 (b)空心圆 18.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r) 19.圆截面周边各点处最大切应力计算公式 20.扭转截面系数,(a)实心圆

(b)空心圆 21.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式 22.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式 23.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时 或 24.等直圆轴强度条件 25.塑性材料;脆性材料 26.扭转圆轴的刚度条件? 或 27.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式, 28.平面应力状态下斜截面应力的一般公式 ,

29.平面应力状态的三个主应力, , 30.主平面方位的计算公式 31.面内最大切应力 32.受扭圆轴表面某点的三个主应力,, 33.三向应力状态最大与最小正应力 , 34.三向应力状态最大切应力 35.广义胡克定律 36.四种强度理论的相当应力 37.一种常见的应力状态的强度条件,

材料力学公式汇总

材料力学重点及其公式 材料力学的任务 (1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类: 表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上与内力。 应力: dA dP A P p A =??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 (1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;(5)组合变形。 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不在变化的载荷动载荷:载荷与速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应力理 想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为:[]3n s σσ=,[]b b n σσ=,强度条件:[]σσ≤??? ??=max max A N ,等截面杆 []σ≤A N max 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变与横截面上的应力分别为:l l ?= ε,A P A N ==σ。横向应变为:b b b b b -=?=1'ε,横向应变与轴向应变的关系为:μεε-='。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即 εσE =,这就就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:EA Nl l =? 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φργτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===22ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力:t p W T R I T == max τ;圆轴扭转的强度条件: ][max ττ≤=t W T ,可以进行强度校核、截面设计与确定许可载荷。

材料力学知识点总结教学内容

材料力学总结一、基本变形

二、还有: (1)外力偶矩:)(9549 m N n N m ?= N —千瓦;n —转/分 (2)薄壁圆管扭转剪应力:t r T 22πτ= (3)矩形截面杆扭转剪应力:h b G T h b T 32max ;β?ατ= =

三、截面几何性质 (1)平行移轴公式:;2A a I I ZC Z += abA I I c c Y Z YZ += (2)组合截面: 1.形 心:∑∑=== n i i n i ci i c A y A y 1 1 ; ∑∑=== n i i n i ci i c A z A z 1 1 2.静 矩:∑=ci i Z y A S ; ∑=ci i y z A S 3. 惯性矩:∑=i Z Z I I )( ;∑=i y y I I )( 四、应力分析: (1)二向应力状态(解析法、图解法) a . 解析法: b.应力圆: σ:拉为“+”,压为“-” τ:使单元体顺时针转动为“+” α:从x 轴逆时针转到截面的 法线为“+” ατασσσσσα2sin 2cos 2 2 x y x y x --+ += ατασστα2cos 2sin 2 x y x +-= y x x tg σστα-- =220 22 min max 22 x y x y x τσσσσσ+??? ? ? ?-±+= c :适用条件:平衡状态 (2)三向应力圆: 1max σσ=; 3min σσ=;2 3 1max σστ-= x

(3)广义虎克定律: [])(13211σσνσε+-=E [] )(1 z y x x E σσνσε+-= [])(11322σσνσε+-=E [] )(1 x z y y E σσνσε+-= [])(12133σσνσε+-=E [] )(1 y x z z E σσνσε+-= *适用条件:各向同性材料;材料服从虎克定律 (4)常用的二向应力状态 1.纯剪切应力状态: τσ=1 ,02=σ,τσ-=3 2.一种常见的二向应力状态: 22 3122τσσ σ+?? ? ??±= 2234τσσ+=r 2243τσσ+=r 五、强度理论 *相当应力:r σ 11σσ=r ,313σσσ-=r ,()()()][2 12 132322214σσσσσσσ-+-+-= r σx σ

材料力学公式总结

材料力学重点及其公式 材料力学的任务(1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设(1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类:表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。 应力:dA dP A P p A = ??=→?lim 正应力、切应力。变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式(1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;(5)组合变形。 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不再变化的载荷。 动载荷:载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限 b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应力理想情形。塑性材 料、脆性材料的许用应力分别为: []3n s σσ=,[]b b n σσ=,强度条件: []σσ≤??? ??=max max A N ,等截面杆 []σ≤A N m a x 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为:l l ?=ε,A P A N == σ。横向应变为:b b b b b -=?=1'ε,横向应变与轴向应变的关系为:μεε-=' 。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即εσE =,这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:EA Nl l = ? 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φργτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ?? ? === 22ρφ φρρτρ圆轴扭转时的应力:t p W T R I T == max τ;圆轴扭转的强度条件: ][max ττ≤= t W T ,可以进行强度校核、截面设计和确定许可载荷。

材料力学定律公式汇总

材料力学重点及其公式 材料力学的任务变形固体的基本假设外力分类:(1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2 )在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。 应力:P Hm —E 兰正应力、切应力。 应变。 杆件变形的基本形式(1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转; 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不在变化的载荷变化的载荷为动 载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限b破坏,塑性材料在其屈服极限 关系为:。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:l 皿 EA 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部 未知力。 圆轴扭转时的应力变形几何关系一圆轴扭转的平面假设d_ 。物理关系——胡克定律 d G G 。力学关系T °d_dx dA 2G d G2 dA圆轴扭转时的应力: dx A A dx dx A max T R T;圆轴扭转的强度条件: I p W t T max W t [],可以进行强度校核、截面设计和确 变形与应变:线应变、切 (4)弯曲;(5)组合变形。动载荷: 载荷和速度随时间急剧 s时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为: n3 b n b ,强度条件: max max ,等截面杆max A 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为: l l1l,沿轴线方向的应变和横截面上 的应力分别为: l N P 站b 。横向应变为: l 'A A b E ,这就是胡克定律。E 色-,横向应变与轴向应变的b

材料力学公式汇总

材料力学重点及其公式 材料力学的任务 (1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类: 表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。 应力: dA dP A P p A = ??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 (1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;(5)组合变形。 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不在变化的载荷动载荷:载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限 b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为: []3 n s σσ=, []b b n σσ=,强度条件: []σσ≤??? ??=max max A N ,等截面杆 []σ≤A N m a x 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为:l l ?= ε,A P A N ==σ。横向应变为:b b b b b -=?=1'ε,横向应变与轴向应变的关系为:μεε-=' 。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即 εσE =,这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:EA Nl l = ? 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φ ρ γρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φρ γτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力:t p W T R I T == max τ;圆轴扭转的强度条件: ][max ττ≤=t W T ,可以进行强度校核、截面设计和确

材料力学公式汇总

材料力学公式汇总 一、应力与强度条件 1、拉压 []σσ≤= max max A N 2、剪切 []ττ≤= A Q max 挤压 [] 挤压挤压挤压σσ≤= A P 3、圆轴扭转 []ττ≤=W t T max 4、平面弯曲 ①[]σσ≤= max z max W M ②[]max t max t max max σσ≤=y I M z t max c max max y I M z c =σ[]cnax σ≤ ③[]ττ≤?=b I S Q z * max z max max 5、斜弯曲 []σσ≤+= max y y z z max W M W M 6、拉(压)弯组合 []σσ≤+= max max z W M A N []t max t z max t σσ≤+= y I M A N z []c max c z z max c σσ≤-=A N y I M 注意:“5”与“6”两式仅供参考 7、圆轴弯扭组合:①第三强度理论 []στσσ≤+=+= z 2n 2w 2n 2w r34W M M ②第四强度理论 []στσσ≤+= += z 2n 2w 2n 2 w r475.03W M M 二、变形及刚度条件 1、拉压 ∑ ? === ?L EA x x N EA L N EA NL L d )(i i 2、扭转 ()? = ∑==Φp p i i p GI dx x T GI L T GI TL πφ0180?=Φ=p GI T L (m / ) 3、弯曲 (1)积分法:)()(''x M x EIy = C x x M x EI x EIy +==?d )()()('θ D Cx x x x M x EIy ++=?? d ]d )([)( (2)叠加法:()21,P P f …=()()21P f P f ++…, ()21,P P θ=()()++21P P θθ… (3)基本变形表(注意:以下各公式均指绝对值,使用时要根据具体情况赋予正负号) EI ML B =θ EI PL B 22=θ EI qL B 63 = θP A B M A B A B q L L L

材料力学公式最全总汇

外力偶矩计算公式(P功率,n转速) 弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力FN,横 截面面积A,拉应力为正) 轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正) 纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径d1) 纵向线应变和横向线应变 泊松比 胡克定律 受多个力作用的杆件纵向变形计算公式? 承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式

轴向拉压杆的强度计算公式 许用应力,脆性材料,塑性材料 延伸率 截面收缩率 剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式 圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆 (b)空心圆 圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r ) 圆截面周边各点处最大切应力计算公式 扭转截面系数,(a)实心圆 (b)空心圆 薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 ,R0 为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式

圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GHp的关系式 同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时 或 等直圆轴强度条件 塑性材料;脆性材料 扭转圆轴的刚度条件? 或 受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式, 平面应力状态下斜截面应力的一般公式 , 平面应力状态的三个主应力, ,

主平面方位的计算公式 面内最大切应力 受扭圆轴表面某点的三个主应力,, 三向应力状态最大与最小正应力, 三向应力状态最大切应力 广义胡克定律 四种强度理论的相当应力 一种常见的应力状态的强度条件, 组合图形的形心坐标计算公式, 任意截面图形对一点的极惯性矩与以该点为原点的任意两正交坐标轴的惯

材料力学常用基本公式资料

材料力学常用基本公 式

1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速) 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力 F N,横截面面积A,拉应力为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方 向逆时针转至外法线的方位角为正) 5. 6.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前 试样直径d,拉伸后试样直径d1) 7. 8.纵向线应变和横向线应变 9. 10.泊松比 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢1

11.胡克定律 12.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式? 13.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式 14.轴向拉压杆的强度计算公式 15.许用应力,脆性材料,塑性材料 16.延伸率 17.截面收缩率 18.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 19.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式 20.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆 21.(b)空心圆 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢3 22.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T ,所求点到圆心距 离r ) 23.圆截面周边各点处最大切应力计算公式 24.扭转截面系数 ,(a )实心圆 25. (b )空心圆 26.薄壁圆管(壁厚δ≤ R 0 /10 ,R 0 为圆管的平均半径)扭转切应力计 算公式 27.圆轴扭转角与扭矩T 、杆长l 、 扭转刚度GH p 的关系式 28.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴) 时 或

材料力学公式汇总

材料力学常用公式 1.外力偶 矩计算公式(P功率,n转速)2.弯矩、剪力和荷载集度之间的 关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的 计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积A,拉应 力为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至外法线 的方位角为正) 5. 6.纵向变形和横向变形(拉伸前 试样标距l,拉伸后试样标距l1; 拉伸前试样直径d,拉伸后试样 直径d1)7. 8.纵向线应变和横向线应变 9. 10.泊松比 11.胡克定律 12.受多个力作用的杆件纵向变形 计算公式? 13.承受轴向分布力或变截面的杆 件,纵向变形计算公式 14.轴向拉压杆的强度计算公式 15.许用应力,脆性 材料,塑性材料 16.延伸率 17.截面收缩率

18.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 19.拉压弹性模量E 、泊松比和切变模量G之间关系式 20.圆截面对圆心的极惯性矩(a) 实心圆 21.(b)空 心圆 22.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点 到圆心距离r) 23.圆截面周边各点处最大切应力 计算公式 24.扭转截面系数,(a) 实心圆 25.(b)空心圆26.薄壁圆管(壁厚δ≤ R0 /10 , R0为圆管的平均半径)扭转切 应力计算公式 27.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、 扭转刚度GH p的关系式 28.同一材料制成的圆轴各段内的 扭矩不同或各段的直径不同(如 阶梯轴)时或 29.等直圆轴强度条件 30.塑性材料;脆 性材料 31.扭转圆轴的刚度条件? 或

32.受内压圆筒形薄壁容器横截面 和纵截面上的应力计算公式 , 33.平面应力状态下斜截面应力的 一般公式 , 34.平面应力状态的三个主应力 , , 35.主平面方位的计算公式 36.面内最大切应力 37.受扭圆轴表面某点的三个主应 力,,38.三向应力状态最大与最小正应 力, 39.三向应力状态最大切应力 40.广义胡克定律 41. 42. 43.四种强度理论的相当应力 44.一种常见的应力状态的强度条 件,45.组合图形的形心坐标计算公式 , 46.任意截面图形对一点的极惯性 矩与以该点为原点的任意两正

材料力学常用公式

1 . 外力偶 率,n转速) 2 . 3 . 4 . 材料力学常用公式 "山.矩计算公式 弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 dW) iF s U)… 轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式 横截面轴力F N,横截面面积A,拉应力为正) 轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角(P功 (杆 件 9.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式 10 . 11 . 12 . 承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式 轴向拉压杆的强度计算公式 许用应力恥a-a ,脆性材料,塑 从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正) 7 (T = j?H CDsar=acn5 ff= —(l+cosloj 2 T= p sin a= crcDsasma= —sin2a B弘2 ^xlOO% 13 . 14 . 15 . 延伸率 截面收缩率 剪切胡克定律 (切变模量G,切应变g)「一〔?■ $ 5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距I,拉伸后试样标16 . 拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式距I1 ;拉伸前试样直径d,拉伸后试样直径di) bl — ly ~ I Ai/ 二£ - d 6.纵向线应变和横向线应变 '2(1 + v) 17 . 宀』 圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆32 (b)空心圆 8. 胡克定律18 . 圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)

19.圆截面周边各点处最大切应力计算公式27.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公 20.扭转截面系数(a)实心圆 28. 平面应力状态下斜截面应力的一般公式 (b)空心圆 a厂— ------ sm2a+r cas2a 2 x 21.薄壁圆管(壁厚5 < R o /10 R o为圆管的平均半径) 29. 平面应力状态的三个主应力 扭转切应力计算公式 22.圆轴扭转角丁与扭矩T、杆长I、扭转刚度GH P的关系 2 匕7 2 q\ 2 23. 同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不 同(如阶梯轴)时30. 主平面方位的计算公式C- 24. 25. 26. Ir l 31. 面内最大切应力 2 等直圆轴强度条件 塑性材料⑴创。];脆性材料 32. 33. 受扭圆轴表面某点的三个主应力 三向应力状态最大与最小正应力扭转圆轴的刚度条件? 34. 斫一6 三向应力状态最大切应力

材料力学公式总结

材料力学公式总结

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材料力学重点及其公式 材料力学的任务 (1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类: 表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。 应力: dA dP A P p A = ??=→?lim 0正应力、切应力。 变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 (1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;(5)组合变形。 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不在变化的载荷动载荷:载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限 b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应 力理想情形。塑性材料、脆性材料的许用应力分别为: []3 n s σσ=, []b b n σσ=,强度条件: []σσ≤??? ??=max max A N ,等截面杆 []σ≤A N max 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为:l l ?= ε,A P A N ==σ。横向应变为:b b b b b -=?=1'ε,横向应变与轴向应变的关系为:μεε-=' 。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即 εσE =,这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:EA Nl l = ? 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φ ρ γρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φρ γτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ???===2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力:t p W T R I T == max τ;圆轴扭转的强度条件: ][max ττ≤=t W T ,可以进行强度校核、截面设计和确

材料力学常用基本公式

材料力学常用基本公式 Prepared on 24 November 2020

1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速) 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力F N,横截面面积 A,拉应力为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a 从x轴正方向逆时针转至 外法线的方位角为正) 5.纵向变形和横向变形(拉伸前试样标距l,拉伸后试样标距l1;拉伸前试样直径 d,拉伸后试样直径d1) 6. 7.纵向线应变和横向线应变 8. 9.泊松比 10.胡克定律

11.受多个力作用的杆件纵向变形计算公式 12.承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式 13.轴向拉压杆的强度计算公式 14.许用应力,脆性材料,塑性材料 15.延伸率 16.截面收缩率 17.剪切胡克定律(切变模量G,切应变g ) 18.拉压弹性模量E、泊松比和切变模量G之间关系式 19.圆截面对圆心的极惯性矩(a)实心圆 20.(b)空心圆 21.圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式(扭矩T,所求点到圆心距离r)

22.圆截面周边各点处最大切应力计算公式 23.扭转截面系数,(a)实心圆 (b)空心圆 24.薄壁圆管(壁厚δ≤ R /10 ,R 为圆管的平均半径)扭转切应力计算公式 25.圆轴扭转角与扭矩T、杆长l、扭转刚度GH p的关系式 26.同一材料制成的圆轴各段内的扭矩不同或各段的直径不同(如阶梯轴)时 或 27.等直圆轴强度条件 28.塑性材料;脆性材料

29.扭转圆轴的刚度条件或 30.受内压圆筒形薄壁容器横截面和纵截面上的应力计算公式, 31.平面应力状态下斜截面应力的一般公式 , 32.平面应力状态的三个主应力, , 33.主平面方位的计算公式 34.面内最大切应力 35.受扭圆轴表面某点的三个主应力,, 36.三向应力状态最大与最小正应力 , 37.三向应力状态最大切应力

材料力学公式汇总完全版

材料力学公式汇总完全版 1 截面的几何参数 序号公式名称公式符号说明 ydAzdAZ为水平方向 ,,AA(1.1) 截面形心位置, yz,,ccY为竖直方向 AA yAzA,,iiii, zy,,(1.2) 截面形心位置 ccAA,,ii , S,ydAS,zdAZy,,(1.3) 面积矩 AA , S,AyS,Az(1.4) 面积矩 ,,ziiyii SSyz(1.5) 截面形心位置 z, y,,ccAA , S,AzS,Ay(1.6) 面积矩 yczc 22, I,ydAI,zdAzy,,(1.7) 轴惯性矩 AA 2 I,,dA,,(1.8) 极惯必矩 A I,I,I(1.9) 极惯必矩 ,zy I,zydAzy,(1.10) 惯性积 A 22,I,iA I,iA(1.11) 轴惯性矩 yyzz I惯性半径 Iyz(1.12) , i,i,zy(回转半径) AA , S,SS,S面积矩 ,,zziyyi 轴惯性矩 , I,II,I(1.13) 极惯性矩 ,,zziyyi 惯性积 , I,II,I ,,,,izyzyi 2 I,I,aAzzc 2I,I,bA (1.14) 平行移轴公式 yyc I,I,abAzyzcyc

1 2 应力和应变 序号公式名称公式符号说明 N轴心拉压杆横 ,,(2.1) 截面上的应力 A N危险截面上危 ,,(2.2) max险点上的应力 A ,l轴心拉压杆的 ,,(2.3a) 纵向线应变 l 轴心拉压杆的 ,l,l,l,,.l(2.3b) 1纵向绝对应变 ,,E,(2.4a) , ,, 胡克定律 E(2.4b) N.l ,l,(2.5) 胡克定律 EA Nlii ll,,,,(2.6) 胡克定律 ,,iiEAi ,bb,b'1,, ,(2.7) 横向线应变 bb ',, ,泊松比(横向 ,(2.8) 变形系数) ' ,,,,, 剪力双生互等 ,,,(2.9) xy定理 ,,G, (2.10) 剪切虎克定理实心圆截面扭 T,, ,,(2.11) 转轴横截面上 I,的应力 TR实心圆截面扭 , ,maxI(2.12) 转轴横截面的 , 圆周上的应力 I抗扭截面模量 ,(2.13) W ,T(扭转抵抗矩) R 2 实心圆截面扭 T ,,(2.14) 转轴横截面的 maxWT圆周上的应力 T.l圆截面扭转轴的 ,,(2.15) GI变形 , Tli圆截面扭转轴的 i ,,,,(2.16) ,,iGI变形 ,i T,单位长度的扭转, ,,,,(2.17) lGI角 ,

材料力学公式总结大全

材料力学 材料力学的任务 (1)强度要求;(2)刚度要求;(3)稳定性要求。 变形固体的基本假设 (1)连续性假设;(2)均匀性假设;(3)各向同性假设;(4)小变形假设。 外力分类:表面力、体积力;静载荷、动载荷。 内力:构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法:(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上和内力。 应力: dA dP A P p A = ??=→?lim 正应力、切应力。 变形与应变:线应变、切应变。 杆件变形的基本形式 (1)拉伸或压缩;(2)剪切;(3)扭转;(4)弯曲;(5)组合变形。 静载荷:载荷从零开始平缓地增加到最终值,然后不再变化的载荷。 动载荷:载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。 失效原因:脆性材料在其强度极限 b σ破坏,塑性材料在其屈服极限s σ时失效。二者统称为极限应力理想情形。塑性材 料、脆性材料的许用应力分别为: []3n s σσ=, []b b n σ σ=,强度条件: []σσ≤??? ??=max max A N ,等截面杆 []σ≤A N max 轴向拉伸或压缩时的变形:杆件在轴向方向的伸长为:l l l -=?1,沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为:l l ?=ε,A P A N == σ。横向应变为:b b b b b -=?=1'ε,横向应变与轴向应变的关系为:μεε-=' 。 胡克定律:当应力低于材料的比例极限时,应力与应变成正比,即 εσE =,这就是胡克定律。E 为弹性模量。将应力与应变的表达式带入得:EA Nl l = ? 静不定:对于杆件的轴力,当未知力数目多于平衡方程的数目,仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。 圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。物理关系——胡克定律dx d G G φργτρρ==。力学关系dA dx d G dx d G dA T A A A ??? === 2 2ρφφρρτρ 圆轴扭转时的应力:t p W T R I T ==max τ;圆轴扭转的强度条件: ][max ττ≤= t W T ,可以进行强度校核、截面设计和确定许可载荷。

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