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绪章绪论及基本概念
本章主要介绍:《材料力学》课程的任务、研究对象、基本概念、基本内容和研究方法.帮助学生初步了解这门课程的轮廓。
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●0.1绪论
本节介绍了材料力学的任务,基本假设,杆件和杆件变形的基本形式。
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第一章轴向拉伸与压缩
本章主要介绍:
(1)杆件受拉伸、压缩时横截面上的内力和应力,应变的概念,单向应力状态的胡克定律。
(2)金属材料的静力拉伸试验,低碳钢和铸铁的应力-应变曲线及其特征点。
(3)拉伸、压缩的强度计算公式及其应用。 -
●1.1轴力和轴力图
本节介绍:
(1)内力的概念和用截面法求内力。
(2)轴向拉(压)杆的内力-轴力,轴力的正负规定,轴力图的画法。 -
●1.2拉(压)杆的应力
本节介绍:
(1)轴向拉(压)杆横截面的应力。
(2)轴向拉(压)杆斜截面的应力-正应力与切应力。 -
●1.3拉(压)杆的变形 胡克定律
本节介绍了拉(压)杆的变形、胡克定律。
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●1.4许用应力与强度条件
本节介绍了强度条件、安全因数、许用应力。
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●1.5材料在拉伸和压缩时的力学性能
本节介绍了材料在拉伸和压缩时的力学性能。
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●1.6应力集中与圣维南原理
本节介绍应力集中的概念,反映应力集中程度的应力集中系数K,以及力的局部作用的圣维南原理。
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第二章扭转
本章主要介绍:
(1)扭矩的计算和扭矩图的绘制。
(2)圆轴横截面上扭转剪应力的分布规律及其计算公式
(3)圆轴扭转的强度和刚度计算。 -
●2.1薄壁圆筒的扭转
本节介绍了薄壁圆筒的扭转切应力。
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●2.2扭矩和扭矩图
本节介绍了传动轴的外力偶矩计算,扭矩及扭矩图。
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●2.3圆轴扭转的应力
本节介绍好了等直圆杆扭转时的应力,扭转的强度条件。
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●2.4扭转强度条件
本节介绍了扭转的强度条件、计算。
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●2.5扭转变形和刚度条件
本节介绍:
(1)圆轴扭转变形的相对扭转角公式与计算;
(2)扭转刚度
(3)扭转刚度条件与应用。
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第三章截面图形的几何性质
本章主要介绍:
(1)截面图形的静矩和形心的概念与计算
(2)极惯性矩、惯性矩和惯性积的概念与性质
(3)平行移轴公式,组合截面图形的惯性矩与惯性积的计算
(4)转轴公式,主惯性轴与主惯性矩 -
●3.1静矩和形心
本节主要给出了形心和静矩的概念及定义式,两者之间的关系,组合图形形心和静矩的计算方法:组合法和负面积法。
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●3.2惯性矩、极惯性矩和惯性积
本节介绍了极惯性矩、惯性矩、惯性积。
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●3.3平行移轴定理
本节介绍了平行移轴公式。
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●3.4转轴公式和主惯性矩
本节介绍了转轴公式 、主惯性轴 、主惯性矩的定义。
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第四章弯曲内力
本章主要介绍:
(1)梁的简化,剪力和弯矩的计算
(2)剪力图和弯矩图的绘制
(3)载荷集度,剪力和弯矩之间的微分关系及其应用
(4)平面曲杆、平面刚架的内力计算 -
●4.1对称弯曲的概念
本节介绍了对称弯曲的概念及梁的计算简图。
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●4.2弯曲内力方程及内力图
本节介绍了梁的剪力和弯矩,剪力图和弯矩图,剪力图和弯矩图的快速作图法。
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●4.3剪力、弯矩与载荷集度间的关系
本节介绍:
(1)剪力、弯矩与荷载集度的微分关系及应用;
(2)集中荷载、集中力偶与剪力、弯矩的关系;
(3)剪力、弯矩图的快递(简易)画法;
(4)剪力、弯矩图的特征。 -
●4.4简易作图法及其应用
本节介绍了梁的剪力图、弯矩图的简易作图法。
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●4.5平面刚架和曲杆的内力图
本节介绍:
(1)平面刚架和曲杆的定义;
(2)平面刚架和曲杆的内力-轴力、剪力和弯矩;
(3)平面刚架和曲杆的内力图的约定和画法。
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第五章弯曲应力
本章主要介绍:
(1)弯曲形式:横力弯曲与纯弯曲
(2)纯弯曲的平面假设与单向受力假设
(3)纯弯曲梁的正应力、最大正应力和纯弯曲正应力理论在横力弯曲梁推广
(4)矩形和其它形状截面梁的弯曲切应力
(5)梁弯曲时的强度条件
(6)提高梁强度的方法和措施 -
●5.1弯曲正应力
本节介绍:
1)弯曲的形式-横力弯曲和纯弯曲的概念;
2)纯弯曲的两个假设:平面假定和单向受力假定,弯曲的中性层和中性轴的概念;
3)弯曲正应力计算公式,惯性矩和弯曲截面系数;
4)横力弯曲的最大弯曲正应力。 -
●5.2弯曲切应力
本节介绍:
1)矩形截面梁的切应力计算公式以及最大弯曲切应力。
2)对于工字形、圆形和薄壁圆环形三种截面梁,学习不同截面形式梁的弯曲切应力和最大弯曲切应力。 -
●5.3梁的弯曲强度条件
本节介绍:
1)梁危险点的应力状态分析。
2)梁的强度条件建立和例题解答。 -
●5.4提高梁强度的方法
本节介绍:
1)如何合理配置荷载与支座。
2)如何合理设计截面形状。
3)采用变截面梁与等强度梁提高梁的强度以及材料的利用率。
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第六章弯曲变形
本章主要介绍:
(1)梁的变形位移的概念-挠度与转角;
(2)梁的变形曲线方程(挠曲线方程)和转角方程;
(3)挠曲线近似微分方程的定义;
(4)积分法求挠曲线方程和转角方程;
(5)边界条件-约束条件、连续条件和光滑条件;
(6)叠加法求梁的最大挠度与最大转角;
(7)梁的刚度条件,改善梁的刚度的措施。 -
●6.1挠曲线近似微分方程
本节介绍了挠曲线近似微分方程。
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●6.2积分法计算梁的位移
本节介绍了梁的挠曲线近似微分方程及其积分,边界条件。
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●6.3叠加法计算梁的位移
本节介绍了叠加法计算挠度和转角。
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●6.4梁刚度校核及改善措施
本节介绍了梁的刚度校核和改善措施。
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第七章简单超静定问题
本章主要介绍:
(1)超静定问题的概念和求解思路。
(2)学习简单的拉(压)、扭转超静定问题的求解方法。
(3)学习简单超静定梁的求解方法。 -
●7.1超静定问题思路
本节介绍了超静定问题的概念及其求解思路。
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●7.2拉压杆和扭转轴的超静定问题力法求解
本节介绍了拉压超静定和扭转超静定问题的力法。
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●7.3弯曲梁超静定问题力法求解
本节介绍了力法求解超静定梁的问题。
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●7.4拉压杆超静定问题位移法求解
本节介绍了拉压超静定问题的位移解法。
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第八章应力状态和强度理论
本章主要介绍:
(1)应力状态概念与分类。
(2)用解析法(公式法)和图解法(应力圆)确定平面应力状态下的主应力、主平面和最大剪应力。
(3)复杂应力状态下,各向同性材料的广义胡克定律。
(4)复杂应力状态应变能密度。
(5)强度理论的概念和四种典型的强度理论的应用。 -
●8.1应力状态分析和强度理论
本节介绍:
(1)应力状态的概念与分类;
(2)单元体的概念,原始单元体和主单元体;
(3)主应力的概念和性质。 -
●8.2平面应力状态的解析法
本节介绍了平面应力状态的应力分析,主应力、主平面和最大切应力。
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●8.3平面应力状态的图解法
本节介绍了平面应力状态的应力分析,主应力、主平面和最大切应力。
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●8.4空间应力状态
本节介绍了空间应力状态分析。
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●8.5广义胡克定律
本节介绍了广义胡克定律。
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●8.6复杂应力状态应变能密度
本节介绍了空间应力状态下的应变能密度。
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●8.7强度理论的概念
本节介绍了材料破坏类型,强度理论的概念。
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●8.8常用的四个强度理论
本节介绍了四个经典强度理论、相当应力的概念。
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●8.9强度理论的应用
本节介绍了强度理论的应用。
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第九章组合变形
本章主要介绍:
(1)组合变形的概念。
(2)建立斜弯曲、拉伸(压缩)与弯曲组合变形、偏心拉伸(压缩)、弯曲与扭转组合变形的强度条件,为这类构件的强度计算提供依据。
(3)偏心拉伸(压缩)构件的截面核心概念与计算。
(4)连接件和连接件的实用计算。 -
●9.1组合变形的概念
本节介绍:
(1)组合变形的概念,常见的组合变形形式;
(2)组合变形的工程实例分析;
(3)组合变形计算方法简介。 -
●9.2斜弯曲
本节主要介绍了斜弯曲。
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●9.3轴向拉(压)与弯曲的组合
本节介绍了轴向拉伸(压缩)与弯曲组合变形。
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●9.4偏心拉伸(压缩)和截面核心
本节介绍偏心拉伸(压缩)的应力计算,截面核心的概念与应用。
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●9.5弯曲与扭转的组合
本节介绍弯曲与扭转组合变形的应力和强度计算。
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●9.6连接件的实用计算
本节介绍了连接件的实用计算法。
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第十章压杆稳定
本章主要介绍:
(1)压杆稳定性问题的实质,稳定性问题区别于强度、刚度问题在于平衡的不稳定性,而临界力就是判断平衛是否稳定的依据。
(2)介绍临界力和临界应力的概念和欧拉公式的计算与适用条件。
(3)通过学习临界应力总图学习压杆的分类,学习惯性半径和柔度等有关概念的意义和计算。
(4)学习实际工程结构中的压杆如何简化为计算模型和长度系数的定义,掌握用安全系数法和折减系数法对连杆、活塞杆、容器支架之类的单根压杆进行稳定性校核。
(5)了解提高压杆稳定性的基本原则。 -
●10.1压杆稳定性的概念
本节介绍:
(1)平衡稳定性的概念和压杆稳定性分析;
(2)细长压杆的概念,临界平衡分析;
(3)压杆失稳的概念。 -
●10.2临界荷载的欧拉公式
本节介绍了两端铰接细长中心受压直杆临界力的欧拉公式。以及不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式.。
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●10.3临界应力总图
本节介绍了欧拉公式的应用范围,临界应力总图。
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●10.4压杠的稳定计算及改善措施
本节介绍了压杆的稳定计算和改善稳定性的措施。
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第十一章基础实验部分
本节介绍:
(1)低碳钢和铸铁的拉伸实验;
(2)低碳钢和铸铁的压缩实验;
(3)低碳钢和铸铁的扭转实验;
(4)材料切变模量G的测定;
(5)拉伸时材料弹性模量E和泊松比v的测定;
(6)梁的弯曲正应力实验;
(7)弯扭组合変形主应力的测定;
(8)偏心拉伸实验。 -
●11.1拉伸实验
本节介绍了低碳钢和铸铁的拉伸实验,拉伸曲线,拉伸的应力-应变曲线,低碳钢拉伸过程的四个阶段,屈服点和屈服极限,强度极限,低碳钢和铸铁拉伸断裂特征,低碳钢试件的延伸率和断面收缩率。
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●11.2压缩实验
本节介绍了低碳钢和铸铁的压缩实验,压缩曲线,压缩的应力-应变曲线,拉伸曲线与压缩曲线的区别与联系,低碳钢和铸铁压缩破坏特征。
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●11.3扭转实验
本节介绍:
1)测定低碳钢的剪切屈服极限以及低碳钢和铸铁的剪切强度极限。
2)观察低碳钢和铸铁两种材料在扭转过程中的变形规律和破坏特征。 -
●11.4金属材料切变模量G的测定
本节介绍:
1)通过扭角法验证相对扭转角计算公式。
2)实验测定低碳钢的切变模量G的方法。 -
●11.5弹性模量E和泊松比v的测定
本节介绍:
1)电阻应变测量的原理和方法。
2)应用电测法测定低碳钢拉伸时弹性模量和泊松比,验证胡克定律。 -
●11.6梁的弯曲正应力实验
本节介绍:
1)测定矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小及其分布规律,并与理论计算结果进行比较,以验证纯弯曲正应力公式的正确性。
2)学习电测法,熟悉静态电阻应变仪的使用和半桥路接线方法。 -
●11.7弯扭组合变形主应力的测定
本节介绍:
1)如何测定平面应力状态下主应力的大小和方向,并与理论值进行比较。
2)掌握电阻应变花的使用。 -
●11.8偏心拉伸实验
本节介绍:
1)测定偏心拉伸时的正应力,验证叠加原理的正确性。
2)分别测定偏心拉伸时由拉力和弯矩所产生的应力σN和σM。
3)测定偏心距e。