材料力学重点及公式1(3)
时间:2025-03-10
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横向线应变
(2)胡克定律
正负号规定 伸长为正,缩短为负。
当应力不超过材料的比例极限时,应力与应变成正比。即
(3-5)
或用轴力及杆件的变形量表示为
(3-6)
式中EA称为杆件的抗拉(压)刚度,是表征杆件抵抗拉压弹性变形能力的量。
公式(3-6)的适用条件:
(a)材料在线弹性范围内工作,即(b)在计算
;
时,l长度内其N、E、A均应为常量。如杆件上各段不同,则应分段计
算,求其代数和得总变形。即
(3-7)
(3)泊松比 当应力不超过材料的比例极限时,横向应变与轴向应变之比的绝对值。即
(3-8)
表1-1 低碳钢拉伸过程的四个阶段
许用应力 材料正常工作容许采用的最高应力,由极限应力除以安全系数求得。
塑性材料 [其中
]= ; 脆性材料
[]=
称为安全系数,且大于1。
强度条件:构件工作时的最大工作应力不得超过材料的许用应力。 对轴向拉伸(压缩)杆件
(3-9)
按式(1-4)可进行强度校核、截面设计、确定许克载荷等三类强度计算。
2.1 切应力互等定理
受力构件内任意一点两个相互垂直面上,切应力总是成对产生,它们的大小相等,
方向同时垂直指向或者背离两截面交线,且与截面上存在正应力与否无关。
2.2纯剪切
单元体各侧面上只有切应力而无正应力的受力状态,称为纯剪切应力状态。 2.3切应变
切应力作用下,单元体两相互垂直边的直角改变量称为切应变或切应变,用表示。 2.4 剪切胡克定律
在材料的比例极限范围内,切应力与切应变成正比,即 (3-10)
式中G为材料的切变模量,为材料的又一弹性常数(另两个弹性常数为弹性模量E及泊松比),其数值由实验决定。
对各向同性材料,E、 、G有下列关系 2.5.2切应力计算公式
(3-11)
横截面上某一点切应力大小为 式中
为该截面对圆心的极惯性矩,
(3-12)
为欲求的点至圆心的距离。