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质料力学图文全剖析-乐鱼体育官网登录

质料力学图文全剖析-乐鱼体育官网登录

本文摘要:泉源:筑龙论坛理论力学分为静力学和动力学,顾名思义,这是打基础的纯理论;质料力学内里许多工具比力微观,经常会讲到到某个截面上某个微小部门的力学分析,基本上就是对某个杆件的某些截面和节点举行分析;结构力学主要涉及体系分析,分析中会忽略一些不须要的条件,好比杆件的轴向变形,而这部门在质料力学内里还专门叙述过。除此之外,另有流体力学和土力学,相对来说,流体力学用的不是许多,土力学履历公式太多了,在实践中很是依赖于履历和资料的积累。

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泉源:筑龙论坛理论力学分为静力学和动力学,顾名思义,这是打基础的纯理论;质料力学内里许多工具比力微观,经常会讲到到某个截面上某个微小部门的力学分析,基本上就是对某个杆件的某些截面和节点举行分析;结构力学主要涉及体系分析,分析中会忽略一些不须要的条件,好比杆件的轴向变形,而这部门在质料力学内里还专门叙述过。除此之外,另有流体力学和土力学,相对来说,流体力学用的不是许多,土力学履历公式太多了,在实践中很是依赖于履历和资料的积累。

今天我们来聊一聊质料力学,有差池的地方,接待大家指正啊!理论力学,研究刚体,研究力与运动的关系;质料力学,研究变形体,研究力与变形的关系。质料力学 (strength of materials) 主要研究工具是弹性体。对于弹性体,除了平衡问题外,还将涉及到变形以及力和变形之间的关系。

此外,由于变形,在质料力学中还将涉及到弹性体的失效以及与失效有关的设计准则。将质料力学理论和方法应用于工程,即可对杆类构件或零件举行通例的静力学设计,包罗强度、刚度和稳定性设计。

质料力学的基本观点在工程静力学中,忽略了物体的变形,将所研究的工具抽象为刚体。实际上,任何固体受力后其内部质点之间均将发生相对运动,使其初始位置发生改变,称之为位移 (displacement),从而导致物体发生变形。工程上,绝大多数物体的变形均被限制在弹性规模内,即当外加载荷消除后,物体的变形随之消失,这时的变形称为弹性变形 (elastic deformation),相应的物体称为弹性体 (elastic body)。

质料力学所涉及的内容分属于两个学科:固体力学 (solid mechanics),即研究物体在外力作用下的应力、变形和能量,统称为应力分析 (stress analysis)。可是,质料力学又差别于固体力学,质料力学所研究的仅限于杆类物体,例如杆、轴、梁等。

质料科学 (materials science) 中的质料的力学行为 (behaviors of materials),即研究质料在外力和温度作用下所体现出的力学性能 (mechanical properties) 和失效 (failures) 行为。可是,质料力学所研究的仅限于质料的宏观力学行为,不涉及质料的微观机理。力学特性是指在外力作用下质料变形与所受外力之间的关系,以及质料反抗变形和破坏的能力,这些力学特性均需通过质料试验确定。

以上两方面的联合,使质料力学成为工程设计 (engineering design) 的重要组成部门,即设计出杆状构件或零部件的合理形状和尺寸,以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。质料力学与工程应用左:传统具有柱、梁的木质衡宇结构;右:赵州桥。

01构件工程结构或机械的每一组成部门(如行车结构中的横梁、吊索等)。桥式起重机02变形在外力作用下,固体内各点相对位置的改变(宏观上看就是物体尺寸和形状的改变)。弹性变形,随外力排除而消失;塑性变形(残余变形),外力排除后不能消失。弹性变形与塑形变形示例03刚度在载荷作用下,构件反抗变形的能力。

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04内力构件内由于发生变形而发生的相互作用力(内力随外力的增大而增大)。05强度在载荷作用下,构件反抗破坏的能力。06稳定性在载荷作用下,构件保持原有平衡状态的能力。

强度、刚度、稳定性是权衡构件承载能力的三个方面,质料力学就是研究构件承载能力的一门科学。对构件在荷载作用下正常事情的要求:具有足够的强度:荷载作用下不停裂,荷载去除后不发生过大的永久变形(塑性变形);具有足够的刚度:荷载作用下的弹性变形不凌驾工程允许规模;满足稳定性要求:对于理想中心压杆是指,荷载作用下杆件能保持原有形态的平衡。

质料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,为设计既经济又宁静的构件提供须要的理论基础和盘算方法。质料力学的研究工具构件的分类:杆件、板壳、块体。

质料力学主要研究的构件从几何上多抽象为杆件,而且大多数抽象为直杆。杆,纵向尺寸>>横向尺寸,如柱、轴、梁;直杆,轴线为直线,横截面与轴线垂直。直杆,轴线为直线的杆;曲杆,轴线为曲线的杆。

等截面杆,横截面巨细形状稳定的杆;变截面杆,横截面巨细或形状变化的杆。质料力学中的主要研究工具是等截面杆。01关于质料的基本假定组成构件的质料,其微观结构和性能一般都比力庞大。研究构件的应力和变形时,如果思量这些微观结构上的差异,不仅在理论分析中会遇到极其庞大的数学和物理问题,而且在将理论应用于工程实际时也会带来极大的未便。

为简朴起见,在质料力学中需要对质料作了一些合理的假定。(1) 匀称一连性假定匀称一连性假定 (homogenization and continuity assumption) ,假定质料无清闲、匀称地漫衍于物体所占的整个空间。

从微观结构看,质料的粒子固然不是到处一连漫衍的,但从统计学的角度看,只要所考察的物体几何尺寸足够大,而且所考察的物体中的每一“点”都是宏观上的点,则可以认为物体的全部体积内质料是匀称、一连漫衍的。凭据这一假定,物体内的受力、变形等力学量,可以表现为各点坐标的一连函数,从而有利于建设相应的数学模型。

匀称一连问题:微观不一连,宏观一连。一连性假设:从受力构件内任意取出的体积单元内均不含清闲,变形必须满足几何相容条件,变形后的固体内既无“清闲”,亦不发生“挤入”现象。

匀称性假设:各点处质料的力学性能相同。对常用工程质料,尚有各向同性假设。(2) 各向同性假定各向同性与各向异性:微观各向异性,宏。


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