《基本变形复习》PPT课件.ppt

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1、基本变形复习,绪论,一、填空,1.构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的（）；具有一定的抵抗变形的能力为材料的（）；保持其原有平衡状态的能力为材料的（）。,2.现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。所以，在研究受力后物体（构件）内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由（）、（）、（）的介质组成。,答案：,答案：,强度、刚度、稳定性。,连续性、均匀性、各向同性。,3.构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为（）、（）、（）、（）四种基本变形。,答案：,轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。,拉（压）,扭 转,

2、平面弯曲,内力,应力,变形,F,x杆轴,拉（压）,扭 转,平面弯曲,强度条件,刚度条件,剪切与挤压的实用计算,第一章:轴向拉伸与压缩,一、填空,1.轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是（）。,答案：,截面法。,2.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为（），工件中最大工作应力不能超过此应力，超过此应力时称为（）。,答案：,许用应力，失效。,3.在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为（）个变形阶段，它们依次是（）、（）、（）、和（）。,答案：,四，弹性、屈服、强化和局部变形。,4.用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中

3、保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为（）；使材料保持纯弹性变形的最大应力为（）；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为（）；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为（）。,答案：,比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。,5.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标（）和（）；塑性指标（）和（）。,答案：,屈服极限，强度极限；伸长率，断面收缩率。,6.当结构中构件所受未知约束力或内力的数目n多于静力平衡条件数目m时，单凭平衡条件不能确定全部未知力，相对静定结构（n=m），称它为（）。称为（），这也是“多余”约束力或“多余”约束的数目。,答案：,静不定结构，静不定次数。,二、选择题,1.所有脆性

4、材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（）。,（A）强度低，对应力集中不敏感；（B）相同拉力作用下变形小；（C）断裂前几乎没有塑性变形；（D）应力-应变关系严格遵循胡克定律。,答案：,C,2.现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度最高的是（）；2）刚度最大的是（）；3）塑性最好的是（）；,答案：,A，B，C，C,三、判断题,1.图示结构由两根尺寸完全相同的杆件组成。AC杆为铜合金，BC杆为低碳钢杆，则此两杆在力P作用下具有相同的拉应力。（）,答案：,2.正应变的定义为（）,答案：,答案：,3.对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，工程上规定

5、 作为名义屈服极限，此时相对应的应变量为（）,1.求图示等截面直杆的内力(kN)和应力(面积 A=400 mm2),同理,轴力图,四、计算题,2.计算图示变截面杆的轴向变形,已知：F=15kN，l=1m，a=20mm,E=200GPa求：,解：,作轴力图,3.图（a）所示结构中，杆1材料为碳钢，横截面面积为，许用应力；杆2材料为铜合金，横截面积，许用应力，试求此结构许可载荷。,解:1)结构中各杆应满足平衡条件,对节点C取图(b)所示研究对象，有,由式（a）、(b)解得各杆轴力与外载的关系,2）结构中各杆应满足各自强度条件,由式（e）、式(f)，有,由式(f)、式（d），有,答案：,D,第二章:

6、剪切,图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知,为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应为。A、d=2t B、d=4t C、d=4t/D、d=8t/,第三章:扭转,一、填空,1.空心圆轴外径为D，内径为d=D/2，两端受扭转力偶 作用，则其横截面上剪应力呈（）分布，,2.圆截面杆扭转时，其变形特点是变形过程中横截面始终保持（），即符合（）假设。非圆截面杆扭转时，其变形特点是变形过程中横截面发生（），即不符合（）假设。,答案：,答案：,二、选择,答案：,答案：,三、判断题,答案：,答案：,答案：,四、计算题,解:1)求I-I截面上的扭矩,3.如图(a)所示，实心轴和空心轴通过牙式离合器连接在一起。

7、已知轴的转速n100r/min，传递的功率P 7.5kW，材料的许用切应力。试选择实心轴的直径d1和内外径比值为0.5的实心轴的外径D2。,扭转切应力分布图,一、填空,答案：,第四、五、六章:平面弯曲,答案：,二、选择题,答案：,三、判断题,答案：,答案：,答案：,答案：,1.作出弯曲内力图,四、计算,解：支反力,2.铸铁制梁的尺寸及所受载荷如图所示，试求最大拉应力和最大压应力。,3.结构如图，E=210Gpa，s=240MPa，LBC=1m，ABC=1cm2,AB为矩形截面梁,b=10cm,h=30cm,L=2m，q0=20 kN/m,求结构的安全系数。,解：一次静不定梁.,EI,弯矩如图.

8、,6-11(a),绪论,1.构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的（）；具有一定的抵抗变形的能力为材料的（）；保持其原有平衡状态的能力为材料的（）。,2.现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。所以，在研究受力后物体（构件）内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由（）、（）、（）的介质组成。,答案：,答案：,强度、刚度、稳定性。,连续性、均匀性、各向同性。,3.构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为（）、（）、（）、（）四种基本变形。,答案：,拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。,第一章:轴向拉压,受力特点：

9、变形特点：内力轴力内力图强度条件变形,材料的力学性能,1.在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为（）个变形阶段，它们依次是（）、（）、（）、和（）。,答案：,四，弹性、屈服、强化和颈缩、断裂。,2.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标（）和（）；塑性指标（）和（）。,屈服极限，强度极限；伸长率，断面收缩率。,答案：,3.现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度最高的是（）；2）刚度最大的是（）；3）塑性最好的是（）；,答案：,A，B，C，,第二章 剪切,受力特点：变形特点：剪切面，挤压面强度条件,多剪面,第三章:扭转,受力特点：变形特点：内力扭矩内力图强

10、度条件刚度条件,如图所示的空心圆轴，外径 D=100mm，内径 d=80mm，l=500mm，M1=6kN m，M 2=4kN m，材料的剪切弹性模量G=80GPa。请绘轴的扭矩图，并求出最大切应力。,答案：,扭转切应力公式 适用于（）杆件。（A）任意截面；（B）任意实心截面；（C）任意材料的圆截面；（D）线弹性材料的圆截面。,第四章 平面弯曲,受力特点：变形特点：内力剪力和弯矩内力图强度条件刚度条件,积分法：确定积分常数叠加法：解静不定提高弯曲强度、刚度措施,求梁的变形：,解题步骤：,画出弯矩图找Mmax或直径dmin,圆截面：45钢材料，又如何校核？,答案：,第七章 应力状态 强度理论,三

11、向应力状态情况,填空,答案：,答案：,选择题,答案：,答案：,1.弯曲与拉伸（或压缩）组合,第八章:组合变形,2.弯曲与扭转的组合,圆轴弯扭组合,危险点的应力状态为,（3）计算危险截面上的应力并叠加，确定危险点，应力分布图,组合变形的解题步骤：,（2）计算各基本变形载荷引起的内力，确定危险截面，画内力图,（1）将作用于杆件的载荷分解为几种基本变形的载荷,（4）计算危险点的相当应力,（5）进行强度计算,单向应力状态的强度条件,复杂应力状态的强度条件,一、填空,答案：,二、选择题,答案：,答案：,图所示圆截面杆件d=80mm，长度l=1000mm，承受轴向力F1=30kN，横向力F2=1.2kN，

12、外力偶M=700Nm的作用，材料的许用应力=40MPa，试求：作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。,如图所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F,实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：作AB轴各基本变形的内力图。计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。,细长压杆的临界压力,第九章:压杆稳定,安全因数法解题步骤：1）计算压杆最大柔度；单位要统一2）选择对应的临界应力公式计算cr；3）计算临界压力Fcr；4）进行稳定性计算。,一、填空,答案：,答案：,判断题,答案：,答案：,答案：,答案：,如图所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为Q235钢。已知材料的弹性模量E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数nst=3，试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。,图示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，=140MPa。试校核AB杆是否安全。,