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1、构件组成机器或结构物的部件，如梁、轴杆板壳块材料力学主要研究的对象是杆件按其形状和作用可分为四大类：长度方向尺寸 其横向尺寸一个方向的尺寸 1）引入安全系数的原因：1、作用在构件上的外力常常估计不准确；2、构件的外形及所受外力较复杂，计算时需进行简化，因此工 作应力均有一定程度的近似性；3、材料均匀连续、各向同性假设与实际构件的出入，且小试样 还不能真实地反映所用材料的性质等。安全系数 构件拉压时的强度条件强度条件如果A为常数，则：3、强度校核 如已知 ，则可以解决三类问题：1、选择截面尺寸 如已知 ，则2、确定最大许可载荷 如已知 ，则 强度计算12CB A1.5m2mF例题 2-2 图示结
2、构，钢杆1：圆形截面，直径d=16 mm，许用应力1 =150 MPa ；杆2：方形截面，边长 a=100 mm, 2 =4.5 MPa，(1)当作用在B点的载荷F = 2 吨时，校核强度；(2)求在B点处所能承受的许用载荷？解：一般步骤外力内力应力利用强度条 件校核强度例 题F1、计算各杆轴力21解得12CBA1.5m2mFB拉压例 题2、 F=2 吨时，校核强度1 1杆：杆：2 2杆：杆：因而结构是安全的!例 题3、F 未知，求许可载荷 F各杆的许可内力为两杆分别达到许可内力时所对应的载荷1杆例 题2杆：确定结构的许可载荷为分析讨论：和 是两个不同的概念。因为结构中各构件并不同时达到危险状
3、态，所以其许可载荷是由最先达到许可内力的那根构件（杆）的强度决定。例 题第二章 拉伸、压缩与剪切 2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 2.2 轴向拉伸或压缩时横截面的内力和应力 2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 2.4 材料拉伸时的力学性能 2.7 失效、安全因数和强度计算 2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 2.10 拉伸、压缩超静定问题 2.12 应力集中的概念 2.13 剪切和挤压的实用计算lb一、轴向伸长（纵向变形）一、轴向伸长（纵向变形）FF纵向的绝对变形纵向的相对变形（轴向线变形）轴向拉（压）时的变形二、虎克定律二、虎克定律实验证明：引入比例常数 E ，则（虎克定律）E: 表
4、示材料弹性性质的一个常数，称为拉压弹性模量，亦称杨氏模量。单位：MPa、GPa例如一般钢材: E = 200GPa轴向拉（压）时的变形虎克定律另一形式： 虎克定律的适用条件：（1）材料在线弹性范围内工作，即 平衡方程数N3简单拉压静不定问题超静定问题与超静定结构：未知力个数多于独立的平衡方程数超静定次数：未知力个数与独立平衡方程数之差简单拉压静不定问题例题2-6 试判断下图结构是静定的还是超静定的？若是超静定，则为几次超静定？FPDBA CE(a) 静 定未知内力数：3平衡方程数：3(b) 静不定未知力数：5平衡方程数：3静不定次数 = 2例 题FPDBACAFP变形协调方程：各杆变形的几何关
5、系物理关系AE3A3 , l3 E2A2 , l2E1A1, l1BCD l3l2例 题将物理关系代入变形协调条件得到补充方程为：由平衡方程、补充方程接出结果为：(拉力)(拉力)例 题第二章 拉伸、压缩与剪切 2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 2.2 轴向拉伸或压缩时横截面的内力和应力 2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 2.4 材料拉伸时的力学性能 2.7 失效、安全因数和强度计算 2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 2.10 拉伸、压缩超静定问题 2.12 应力集中的概念 2.13 剪切和挤压的实用计算杆件外形突然变化，而引起局部应力 急剧增大的现象应力集中应力集中因数或因子第二章
6、拉伸、压缩与剪切 2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 2.2 轴向拉伸或压缩时横截面的内力和应力 2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 2.4 材料拉伸时的力学性能 2.7 失效、安全因数和强度计算 2.8 轴向拉伸或压缩时的变形 2.10 拉伸、压缩超静定问题 2.12 应力集中的概念 2.13 剪切和挤压的实用计算FF* * 受力特征：受力特征：杆件受到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。* * 变形特征：变形特征：杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形 ）剪切面剪切面发生错动的面剪切的概念一个剪切面剪切的概念单剪：单剪：有一个剪切面
7、的杆件，如铆钉。双剪：双剪：有两个剪切面的杆件。求剪力的方法：求剪力的方法：* 实用计算方法实用计算方法：根据实际构件破坏的可能性，以直接试验为基础，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计算。* 名义剪力名义剪力：假设切应力在整个剪切面上均匀分布剪切的实用计算平均切应力平均切应力剪切强度条件：剪切强度条件：名义许用切应力1、选择截面尺寸;2、确定最大许可载荷；3、强度校核。可解决三类问题：在假定的前提下进行实在假定的前提下进行实 物或模型实验，确定许物或模型实验，确定许 用应力，即由极限载荷用应力，即由极限载荷 得到名义极限应力，再得到名义极限应力，再 除以安全系数除以安全系数! !剪切的实
8、用计算F Fdt冲头钢板冲模例题 2-7 图示冲床的最大冲压力为400KN，被冲剪钢板的剪切极限应力为0300103 KN/m2，试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度t ？已知 d = 34 mm例题F F剪切面剪切面解:t冲孔所需要的冲剪力故即例题FF剪切面是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面挤压挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。FF/2F/2F/2F/2F挤压的概念挤压引起的可能的破坏：挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、压碎或连接件（如销钉）被压扁!* 挤压强度问题（以销为例）挤压力（中间部分）：挤压力（中间部分）：F/2F/2F挤压面挤压面 A Absbs ：直径
9、等于d ，高度为接 触高度的半圆柱表面。挤压应力挤压应力 bsbs ：挤压面上分布的正应力。挤压的概念* * 挤压挤压实用计算方法实用计算方法：假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。挤压面面积的计算：挤压面面积的计算：1、平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积FFbhlh平键高度l平键长度挤压的实用计算2、柱面接触（如铆钉）柱面接触（如铆钉）：挤压面面积为实际的承压面积在其直径平面上的投影。d铆钉或销钉直径 接触柱面的长度挤压的实用计算* * 注意：注意：在应用挤压强度条件进行强度计算时，要注意连接件与被连接件的材料是否相同，如不同，应对挤压强度较低应对挤压强度较低的材料进行计算，相应的采用较低的许用挤压应力。的材料进行计算，相应的采用较低的许用挤压应力。* * 挤压强度条件：挤压强度条件：名义许用挤压应 力，由试验测定!挤压的实用计算例题 2-8 两试判断剪切面和挤压面，并求出切应力和挤压应力。例题
