2.1 材料力学的基本概念 (课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

第2章　材料力学基础 2.1 材料力学的基本概念 2.2 轴向拉伸与压缩 2.3 剪切与挤压 2.4 圆轴扭转 2.5 直梁弯曲 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σ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［σ］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［σ］，即 式（2.7）称为拉伸或压缩的强度条件。 $