《汽车机械基础教学课件 PPT 作者 卢剑虹 第2章 材料力学基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车机械基础教学课件 PPT 作者 卢剑虹 第2章 材料力学基础（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 材料力学基础,2.1 材料力学的基本概念,2.1.1 材料力学的任务 2.1.2 变形固体与基本假设 2.1.3 杆件变形的基本形式,2.1.1 材料力学的任务,（1）足够的强度 构件的强度不够，工作中就会出现过大的塑性变形或断裂等现象，以至于使机器不能正常运行。 （2）足够的刚度 刚度不足，构件在工作中就会出现过大的变形，也会影响机器正常工作 （3）足够的稳定性 构件在外力作用下保持原有平衡形态的能力称为稳定性。,2.1.2 变形固体与基本假设,材料力学研究问题时不再把构件视为刚体，而把它们视为受力后会变形的固体，称为变形固体。,2.1.3 杆件变形的基本形式,杆件变形的基本形式主要
2、有以下4种。 （1）轴向拉伸或压缩变形。 （2）剪切与挤压变形。 （3）扭转变形。 （4）弯曲变形。,2.2 轴向拉伸与压缩,2.2.1 拉伸和压缩的概念 2.2.2 内力与截面法 2.2.3 拉伸和压缩时截面上的正应力 2.2.4 拉压变形和胡克定理 2.2.5 拉伸（压缩）时材料的力学性能 2.2.6 许用应力和安全系数 2.2.7 构件在拉伸和压缩时的强度校核,2.2.1 拉伸和压缩的概念,杆件轴向拉伸和压缩时的受力特点是：杆件所受外力的作用线与轴线重合。 其变形特点是：杆件沿轴线方向伸长或缩短。,2.2.2 内力与截面法,1内力 杆件在外力作用下产生变形，其内部的一部分对另一部分的作用
3、力称为内力。 2截面法 将受外力作用的杆件假想地切开，用以显示内力，并用平衡条件来确定其合力的方法，称为截面法。,2.2.3 拉伸和压缩时截面上的正应力,1应力 构件在外力作用下，单位面积上的内力称为应力。 2正应力 垂直于横截面上的应力，称为正应力，用表示。,2.2.4 拉压变形和胡克定理,1拉压变形 杆件受拉或受压时，所产生的变形是轴向伸长或缩短，与此同时，杆件的横向尺寸会发生缩小或增大。,试验表明，当杆内的轴力N不超过某一限度时，杆的绝对变形L与轴力N及杆长L成正比，与杆的横截面积A成反比，即 此外，还与杆的材料性能有关，引进比例常数E，则有,2胡克定律,=,2.2.5 拉伸（压缩）时材
4、料的力学性能,1材料拉伸时的力学性能 2材料在压缩时的力学性能,2.2.6 许用应力和安全系数,在强度计算中，把材料的极限应力除以一个大于1的系数n（称为安全系数），作为构件工作时所允许承受的最大应力，称为材料的许用应力，以表示。,2.2.7 构件在拉伸和压缩时的强度校核,为保证构件安全可靠地正常工作，必须使构件最大工作应力不超过材料的许用应力，即 式（2.7）称为拉伸或压缩的强度条件。,2.3 剪切与挤压,2.3.1 剪切 2.3.2 挤压 2.3.3 剪切和挤压强度条件 2.3.4 剪切和挤压在生产实践中的应用,2.3.1 剪切,1剪切的概念 2剪力和切应力,2.3.2 挤压,1挤压的概念
5、 机械中的连接件在受剪切作用的同时，由于连接件和被连接件的接触面上互相压紧而承受较大的挤压力，产生局部压陷变形，以致压溃破坏，这种现象称为挤压。 2挤压应力 挤压作用引起的应力称为挤压应力，用符号B表示。,2.3.3 剪切和挤压强度条件,2.4 圆轴扭转,2.4.1 扭转的概念 2.4.2 外力偶矩的计算 2.4.3 扭矩与扭矩图 2.4.4 圆轴扭转时的应力 2.4.5 圆轴扭转的强度计算 2.4.6 提高轴抗扭能力的方法,2.4.1 扭转的概念,杆件的扭转有以下两个特点。 （1）受力特点：在垂直于杆件轴线的平面内，作用着一对大小相等、方向相反的力偶。 （2）变形特点：各横截面绕轴线发生相对
6、转动。,2.4.2 外力偶矩的计算 2.4.3 扭矩与扭矩图 2.4.4 圆轴扭转时的应力,2.4.5 圆轴扭转的强度计算,为保证圆轴正常工作，应使危险截面上最大工作切应力max不超过材料的许用切应力，即圆轴扭转的强度条件为,2.4.6 提高轴抗扭能力的方法,实践证明，轴的强度越高，抗扭能力越强。 由扭转强度条件,2.5 直梁弯曲,2.5.1 概述 2.5.2 剪力和弯矩 2.5.3 弯矩方程与弯矩图 2.5.4 纯弯曲时的正应力 2.5.5 梁的弯曲强度计算 2.5.6 提高梁的弯曲强度的途径,2.5.1 概述,1弯曲的概念 变形的共同特点是，杆件的轴线由直线变成曲线，这种变形称为弯曲。 2平面弯曲 3粱的基本形式 2.5.2 剪力和弯矩,2.5.3 弯矩方程与弯矩图,1弯矩方程 如果沿梁轴方向选取横坐标x表示横截面的位置，纵坐标y表示横截面上对应的弯矩M，则梁上各截面的弯矩都可表示M = M(x)，这个函数关系式称为弯矩方程。 2弯矩图 把M随截面位置的变化规律用图线在坐标上表示出来，所得的图形称为弯矩图。,2.5.4 纯弯曲时的正应力,1纯弯曲的概念 2纯弯曲时梁横截面上应力分布规律,
