【材料力学】是工程力学的一个重要分支,主要研究固体材料在外力作用下的变形规律和强度、刚度等问题。本节内容聚焦于杆件在不同受力情况下的应力和变形分析,涉及轴向拉伸、弯曲、扭转以及这些基本变形的组合。
【真题分析】中的第一个问题讨论了正方形截面杆在不同角度受力下的最大正应力。当力F与x轴夹角α为0°时,杆件仅受到轴向拉伸,此时的最大正应力记为σ0max。当α=45°时,杆件同时受到轴向拉伸和弯曲的影响,最大正应力记为σ45°max。根据题目所给的比值关系,可以得出σ45°max是σ0max的倍数。
第二个【真题分析】涉及两根弹性模量不同的杆件粘合在一起的情况。当轴向力F作用在截面中心时,两根杆件共同承受拉伸变形。由于E1=2E2,杆1和杆2的变形比例为1:2,导致整体变形等效于一根杆件的拉伸和向上弯曲。
接着,通过例题17解析了一个正方形截面杆中间开槽后的应力分布。在开槽部位的横截面是最危险截面,其中角点A和C分别对应最大拉应力和最大压应力。通过应力分析,可以确定它们的具体数值和位置。
例题18考察了矩形截面拉杆中间开缺口后最大拉应力的计算。在这种情况下,杆件的拉应力分为两部分,一部分是中间开缺口的截面受到的纯拉伸,另一部分是未开缺口部分受到的合理拉伸。通过求解这两部分的最大拉应力,选取较大者作为整体的最大拉应力。
例题19涉及到一个受轴向压力的矩形截面柱。为了消除下端的拉应力,需要应用力的平移定理,将力F2平移到轴线上并附加力偶。然后,利用公式计算柱子在压缩和弯曲组合变形下的最大合理距e。
关于【弯扭组合变形】的讨论指出,危险截面是同时承受最大弯矩Mmax和最大扭矩Tmax的截面,危险点则存在最大的正应力σmax和切应力τmax。第三强度理论适用于这种复杂应力状态。对于圆截面杆,可以利用特定公式来计算弯扭组合变形下的危险截面。
这个文档的【公共基础(力学)精讲班第五章-材料力学(十(8).doc】涵盖了材料力学的基础知识,包括受力分析、应力和应变计算、变形分析以及组合变形的影响。这些内容对于理解和解决实际工程问题至关重要。