材料力学复习提纲
材料力学复习提纲（二）
弯曲变形的基本理论：
一、弯曲内力
1、基本概念：平面弯曲、纯弯曲、横力弯曲、中性层、中性轴、惯性矩、极惯性矩、主轴、主矩、形心主轴、形心主矩、抗弯截面模
2、弯曲内力：剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图。 符号规定
3、剪力方程、弯矩方程
1、首先求出支反力，并按实际方向标注结构图中。
2、根据受力情况分成若干段。
3、在段内任取一截面，设该截面到坐标原点的距离为x ，则截面一侧所有竖向外力的代数和即为该截面的剪力方程，截面左侧向上的外力为正，向下的外力为负，右侧反之。
4、在段内任取一截面，设该截面到坐标原点的距离为x ，则截面一侧所有竖向外力对该截面形心之矩的代数和即为该截面的弯矩方程，截面左侧顺时针的力偶为正，逆时针的力偶为负，右侧反之。
对所有各段均应写出剪力方程和弯矩方程
4、作剪力图和弯矩图
1、根据剪力方程和弯矩方程作图。剪力正值在坐标轴的上侧，弯矩正值在坐标轴的下侧，要逐段画出。
2、利用微积分关系画图。
二、弯曲应力
1、正应力及其分布规律
()()
max max max
3
2
4
3
41
1-12
6
64
32
z
z Z
z z z z z z I M E
M M M y y y
W EI
I I W
y bh bh d d I
W I W σσσρ
ρ
ππα==
=
=
===
=
=
=
?抗弯截面模量矩形
圆形
空心
2、剪应力及其分布规律
一般公式 z z
QS EI τ*
=
3、强度有条件
正应力强度条件 [][][]
max z
z z
M
M
M W W W σσσσ=
≤≤≥
剪应力强度条件 []
max
max max
z maz z QS Q
I EI
E S τττ**
≤=
=
工字型 4、提高强度和刚度的措施
1、改变载荷作用方式，降低追大弯矩。
2、选择合理截面，尽量提高
z
W A
的比值。 3、减少中性轴附近的材料。 4、采用变截面梁或等强度两。
三、弯曲变形
1、挠曲线近似微分方程： ()EIy M x ''=-
掌握边界条件和连续条件的确定法
2、叠加法计算梁的变形 掌握六种常用挠度和转角的数据
3、梁的刚度条件 ；
[]max
y f l
≤
max 1.5
Q A
τ=
max 43Q
A
τ=
max 2
Q A
=max max z z
QS EI *=
压杆的稳定问题的基本理论。
1、基本概念：
稳定、理想压杆和实际压杆、临界力、欧拉公式、柔度λ、柔度界限值P λ、 临界应力cr σ、杆长系数μ（1、2、0.5、0.7）
、惯性半径mix i =
2、临界应力总图
3、稳定校核
压杆稳定校核的方法有两种：
1、安全系数法 在工程中，根据压杆的工作情况规定了不同的安全系数st n ，如在金属结构中 1.8
3.0st n =。其他可在有关设计手册中查到。设压杆临界力为cr P ，工作压力为
P ，则：cr cr P n n p σσ??
=
= ??
?
或，式中 n 为工作安全系数，则稳定条件为： st n n ≥
2、折减系数法 这种方法是将工程中的压杆稳定问题，转换成轴向压缩问题，用折减系数φ将材料的许用压应力[]σ打一个较大的折扣。φ是柔度λ的函数，根据大量的实验和
()
22
cr EI P l πμ=
l
i μλ=
P λ
=S S a b
σλ-=mix i b =
矩形短边
4
i d =
圆形直径
mix
i 工字型查表
22
1234235304 1.1229.30.19P P S S S P cr S P cr l i E a
E
b a b Q a MPa
b MPa
a MPa
b MPa μλ
σλσπσλλλσλ
λλλσλ
→→?→?=-?=
≥?=≤≤?=-====计算程序：比较：钢
松木
工程实践已将它们之间的关系制成了表格、图像和公式，只要算出压杆的柔度λ，就可在有关的资料中查到相应的φ值，不分细长杆，中长杆和短粗杆。其稳定表达式为：
[]P
A
σφσ=
≤
复习题
一、是非题 （在题后的括号内正确的画“√” ；错误的画“×”）
1、平面图形对过形心轴的静矩等于零，惯性矩也等于零。（ × ）。
2、梁横截面上各点剪应力的大小与该点到中性轴的距离成反比。（ × ）
3、矩形截面梁上、下边缘的正应力最大，剪应力为零。（ √ ）
4、剪应力互等定理一定要在弹性范围内使用。（ × ）
5、所有压杆的临界力都可以用欧拉公式计算。（ × ）
6、梁横截面上各点正应力大小与该点到中性轴的距离成正比。（ √ ）
7、细长压杆的承载能力主要取决于强度条件。 （ × ）
8、形状不同但截面面积相等的梁，在相同的弯矩下最大正应力相同。（ × ）
9、欧拉公式只适用于大柔度压杆的稳定性计算。( √ ) 10、细长压杆的临界力只与压杆的材料、长度、截面尺寸和形状有关。（ × ） 11、梁横截面中性轴上的正应力等于零，剪应力最大。（ × ） 12、矩形截面梁上、下边缘的正应力最大，剪应力为零。（ √ ） 13、横截面只有弯矩而无剪力的弯曲称为纯弯曲。（ √ ） 14、均布荷载作用下的悬臂梁，其最大挠度与杆长三次方成正比。（ √ ） 15、无论是压杆、还是拉杆都需考虑稳定性问题。 （ × ） 16、若某段梁的弯矩等于零，该段梁变形后仍为直线。（ √ ） 17、均布荷载下梁的弯矩图为抛物线，抛物线顶点所对截面的剪力等于零。（ √ ） 18、中性轴将梁的横截面分为受拉、受压两个部分。 （ √ ） 19、压杆的柔度与材料的性质无关。（ √ ） 20、某段梁上无外力作用，该段梁的剪力为常数。（ √ ） 21、梁的中性轴处应力等于零。（ × ） 22、材料不同、但其它条件相同两压杆的柔度相同。（ √ ） 24、平面图形对其对称轴的静矩为零。（ √ ） 25、截面面积相等、形状不同的梁，其承载能力相同。（ × ） 26、竖向荷载作用下，梁横截面上最大剪应力发生在截面的上下边缘。（ × ） 27、压杆的柔度λ不仅与压杆的长度、支座情况和截面形状有关
而且还与压杆的横截面积有关。（ √ ） 28、在匀质材料的变截面梁中，最大正应力σ
max
不一定出现在弯矩值绝对值
最大的截上（ √ ）
二、选择题（备选答案中只有一个是正确的，将你所选项前字母填入题后的括号内。）
1、 矩形截面里梁在横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ B ）
A 正应力最大，剪应力为零。；
B 正应力为零，剪应力最大 ；
C 正应力和剪应力均最大；
D 正应力和剪应力均为零
2、圆形截面抗扭截面模量W P 与抗弯截面模量W z 间的关系为（ B ）
A W P ＝W Z ；
B W P ＝2W Z ；
C 2W P ＝W Z 。
3、图示梁1、2截面剪力与弯矩的关系为 （ A ）
A Q 1＝Q 2
，M 1＝M 2； B Q 1≠Q 2，M
1≠M 2； C Q 1＝Q 2，M 1≠M 2； D Q 1≠Q 2，M 1＝M 2。
4、图示细长压杆长为l 、抗弯刚度为EI ，该压杆的临界力为：
（ A ） A 2
24l
EI
P cr π=
； B 2
2l
EI
P cr π=
C 2
249.0l EI
P cr π=； D 224l EI
P cr π=
5、两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同，但材料不同，弹性模量分别为1E 和2E
217E E =，则两根梁的挠度之比21/y y 为：（ B ）
A ﹒4/1
B ﹒7/1
C ﹒49/1
D ﹒7/1
6、圆形截面对圆心C 的极惯性矩
z 的惯性矩间的关系为
（ A ）
A ﹒I P ＝I Z ；
B ﹒I P ＝2I Z ；
C ﹒2I P ＝I Z 。
7它们在纸面内失稳的先后次序有以下四种， 正确的是（ A ） A （a ），（b ），（c ），（d ）；B （d ），（a ），（b ），（c ）C （c ），（d ），（a ），（b ）；D （b ），（c ），（d ），（a ）
8、图示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度观点， 承载能力（b ）是（a ）的多少倍 （ A ） A ﹒2； B ﹒4； C ﹒6； D ﹒8。
9、图示梁欲使C 点挠度为零，则P 与q 的关系为 （ B ） A ﹒2/ql P = B ﹒8/5ql P = C ﹒6/5ql P = D ﹒5/3ql P =
10、长方形截面细长压杆，2/1/=h b ；如果将b 改为h 后仍为细长杆，
临界力cr P 是原来多少倍 A ﹒2 B ﹒4 C ﹒6 D ﹒8
11、图示梁支座B 两侧截面剪力与弯矩的关系为 : （ D ）
A ﹒Q 1＝Q 2，M 1＝M 2；
B ﹒Q 1≠Q 2，M 1≠M 2；
C ﹒Q 1＝Q 2，M 1≠M 2；
D ﹒Q 1
≠Q 2，M 1
＝M 2
。
12、材料相同的悬臂梁I 、Ⅱ，所受荷载及截面尺寸如图所示。下列关于它们的挠度的结论
正确的为（A ） A ﹒I 梁最大挠度是Ⅱ梁的4/1倍 B ﹒I 梁最大挠度是Ⅱ梁的2/1倍 C ﹒I 梁最大挠度是Ⅱ梁的2倍 D ﹒I 、Ⅱ梁最大挠度相等
13．截面形状不同、但面积相同，其它条件也相同的梁， 其承载能力的大小关系为（ A ）
A ﹒矩形＞方形＞圆形；
B ﹒方形＞圆形＞矩形；
C ﹒圆形＞方形＞矩形；
D ﹒方形＞矩形＞圆形。
14．T 形截面梁，横截面上a 、b 、c 三点正应力的大小关系为 （ B ） A ﹒σa ＝σb ＝σc ；
B ﹒σa ＝σb ，σc ＝0；
C ﹒σa >σb ，σc ＝0；
D ﹒σa <σb ，σc ＝0。
15．梁受力如图，在B 截面处，正确答案是( D )
(A) 剪力图有突变，弯矩图连续光滑； (B) 剪力图有尖角，弯矩图连续光滑； (C) 剪力图、弯矩图都有尖角；
(D) 剪力图有突变，弯矩图有尖角。
16．抗弯刚度相同的悬臂梁I 、Ⅱ如图所示。下列关于它们的挠度的结论正确的为；（ C ）
()A I 、Ⅱ梁最大挠度相等 ()B I 梁最大挠度是Ⅱ梁的2/1倍
()C I 梁最大挠度是Ⅱ梁的4/1倍 ()D I 梁最大挠度是Ⅱ梁的2倍
17、如图所示的悬臂梁，自由端受力偶M 的作用， 梁中性层上正应力σ及剪应力τ正确的是： ( C )
()A 0,0=≠τσ ()B 0,0≠=τσ
()C 0,0==τσ
()
D 0,0≠≠τσ
矩形方形圆形 z
三、填空题（将答案填在题后的划线中）
1、图示圆截面压杆长m l 5.0=、直径mm d 20=，该压杆的柔度为：
λ＝
2、用积分法求图示梁的变形，试写出确定积分常数的边界条件和变形连续条件：
3、图示圆截面悬臂梁，若其它条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来截面上最大正应力的 1/8 倍。
4、图示简支等截面梁C 处的挠度为 0 。
5、试画出矩形截面梁横截面沿高度的正应力分布规律，若截面弯矩为M , 则A 、C 两点的正
=A σ ；
=C σ ；
6
z
正应力分布规律
7、图示梁支座B 左侧Ⅰ—Ⅰ截面的剪力和弯矩分别为：
Q 1 ＝ ；
M 1
＝ ；
8、图示悬臂梁自由端C 的转角和挠度分别为：
=C θ ；=C y ；
9．图示悬臂梁自由端C 的转角和挠度分别为：
=C θ ；
=C y ；
10、梁在弯曲时，横截面上正应力沿高度是按 分布的，中性轴上的正应力
为 ；矩形截面梁横截面上剪应力沿高度是按 分布的，
中性轴上的剪应力为 。
11、图示矩形对C Z 轴的惯性矩ZC I ＝ ，
对y 轴的惯性矩y I ＝
12、利用叠加法计算杆件组合变形的条件是：(1)变形为 小变形；(2)材料处于 线弹性。
13、按图示钢结构()a 变换成()b 的形式，若两种情形下CD 为细长杆，
(a)(b)(c)
14、图示三种截面的截面积相等，高度相同，则图_____所示截面的
z
W最大，图_____所
示截面的
z
W最小。
15、图示荷载，支座的四种布置中，从强度考虑，最佳方案为。
四、计算题
1、练习作以下各题的Q、M图，要标出各控制点的Q、M值。
（含作业中的题）
2、根据题意计算梁的强度，设计截面或求承载能力。
1、矩形截面梁b =20cm 、h =30cm ，求梁的最大正应力max σ 和最大剪应力m ax τ。
2、求图示矩形截面梁1—1截面的最大正应力和最大剪应力。
单位mm)
3、求图示矩形截面梁D 截面上a 、b 、c 三点的正应力。
C
a
4、16号工字钢截面的尺寸及受力如图所示。[]MPa 160=σ
试校核正应力强度条件。
5、图示外伸梁，受均布荷载作用，已知：m KN q /10=，m a 4=，
[]MPa 160=σ，试校核该梁的强度。
6、图示为一铸铁梁，kN P 91=，kN P 42=，许用拉应力[]MPa 30=+σ，许用压
应力[]
MPa 60=-σ，461063.7m I y -?=，试校核此梁的强度。
max max 4628.8MPa
MPa σσ-
+==
3、变形计算，练习以下各题，求指定位移。
A
A B C
y y
θA
C
7
8
B B
C C
q
A
c B
y θc B
y θc B
q
A
125
6
部分答案供参考
1 4
37113246B B qa qa y EI EI θ=
↓=
2 4
5768C ql y EI =
↓ 6 4
348c B qa qa y EI
EI θ=↓= 7 4
3
472448A B ql ql y EI
EI
θ=
↓=
8 3
32C ql y EI
=↓
4、以下为压杆练习题，按要求求解。
1、图示圆截面压杆，已知mm d 100=、
GPa E 200=、MPa P 200=σ。
试求可用欧拉公式计算临界力杆的长度。
2、两端铰支压杆，尺寸如图所示。已知
材料的弹性模量GPa E 200=，
比例极限MPa P 200=σ，
直线经验公式)(12.1304MPa cr λσ-=。 若取稳定安全系数3=w n ，试确定容许压力。 3、图示压杆的GPa E 70=、MPa P 175=σ，
此压杆是否适用于欧拉公式，若能用， 临界力为多少。
4、图示圆截面压杆，已知：m l 1=、
mm d 40=，材料的GPa E 200=， 比例极限MPa P 200=σ，
直线经验公式)(12.1304MPa cr λσ-=。 试求压杆的临界力。
P y z 100
40
l
P
d
5、图示蒸气机的活塞杆AB ，所受的压力KN P 120=，cm l 180=，截面为圆形，
直径cm d 5.7=，GPa E 210=，MPa p 240=σ。规定8=st n ，两端视为铰接1=μ，试校核该活塞杆的稳定性。
6、图示结构，尺寸如图所示，立柱为圆截面，材料的GPa E 200=，MPa p 200=σ。
若稳定安全系数2=st n ，试校核该立柱的稳定性。 2.152st n n =≥=。
7、桁架ABC 由两根具有相同截面形状和尺寸及同样材料的细长杆组成，β已知，
试求使荷载P 为最大时的θ角(设πθ<<0)。2
arctan(cos )θθ=
8、图示结构，力作用线沿竖直方向。AC 和BC 均为圆截面杆，其直径分别
mm d AC 16=，mm d CB 14=，材料为3A 钢，G P a E 206=，直线公式
λσb a cr -=的系数MPa a 310=，MPa b 14.1=。105=p λ，4.61=s λ，稳
定安全系数4.2=st n ，校核该结构的稳定性。（失稳）
9、求图是压杆的临界力。25a mm =，25d mm =，5
210E MPa =?
材料力学复习重点
第一章：绪论及基本概念 1、构件安全性指标有哪些 2、材料力学的任务 3、对可变形固体的基本假设及其意义 4、杆件变形的基本形式 第二章：轴向拉伸和压缩 1、外力、内力、应力的基本概念及相互关系 2、通过等直拉杆内任一点处的正应力和切应力随横截面与斜截面夹角α变化的定量关系，分析最大正应力和最大切应力的截面 3、绘制轴力图（四要素：填充表示截面、正负表示方向、数值大小、对应段位置） 4、低碳钢单向拉伸的主要变形阶段及各有何特征 5、简述单向拉压杆的强度条件及其应用（强度校核、设计截面、求许可载荷） [σ]=σu/n 以及σmax ≤ [σ] 第三章：扭转 1、薄壁圆筒扭转角?及切应变γ的定义及其相互关系 2、外力偶矩、扭矩及切应力的基本概念及相互关系 3、简述等直圆杆某横截面上任一点处切应变及切应力随该点与圆心的距离的变化规律。 4、绘制扭矩图（四要素：填充表示截面、正负表示方向、数值大小、对应段位
置） 5、切应力互等定理及其讨论 6、等直圆杆扭转时拉应力和切应力随横截面与斜截面夹角 α，变化的定量关系，分析最大正应力和最大切应力的截面，分析最大拉应力及最大且应力的截面。 7、等直圆杆扭转时的强度条件及应用（两个方程） 或 第四五章：弯曲 1. 定义梁及其分类（对梁的基本形式进行归类）。 2.给出梁的正应力强度条件和切应力强度条件，并根据强度条件讨论在梁的合理设计中强度问题。 第五章：材料单向静拉伸的力学性能 1、弹性变形的特点及影响弹性模数（量）的因素有哪些？ 2、材料的非理想弹性行为的类型及其含义。 第六章：材料在其他静载下的力学性能 不考 第七章：材料的冲击韧性及低温脆性 ][m ax τ≤p W T [](rad/m) max θθ≤=p GI T []/m)( 180 max ?≤?=θπ θp GI T
材料力学性能重点总结
名词解释： 1加工硬化：试样发生均匀塑性变形，欲继续变形则必须不断增加载荷，这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。 2弹性比功：表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 3滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间延长产生附加弹性应变的现象。 4包申格效应：金属材料通过预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于1%-4%），而后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5塑性：金属材料断裂前发生塑性变形的能力。常见塑性变形方式：滑移和孪生 6弹性极限：以规定某一少量的残留变形为标准，对应此残留变形的应力。 7比例极限：应力与应变保持正比关系的应力最高限。 8屈服强度：以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈 服强度。 9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的断裂 过程，在裂纹扩展过程中不断的消耗能量。韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主 应力成45度角。 10脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑形变形，没有明显征兆，危害性很大。断裂面一般与主应力垂直，端口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。 11剪切断裂是金属材料在切应力作用下，沿着滑移面分离而造成的断裂，又分滑断和微孔聚集性断裂。 12解理断裂：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，总是脆性断裂。 13缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生变化，产生所谓缺口效应“ ①缺口引起应力集中，并改变了缺口应力状态，使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。 ②缺口使得材料的强度提高，塑性降低，增大材料产生脆断的倾向。 8缺口敏感度：有缺口强度的抗拉强度Z bm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度Zb的比值. NSR=Z bn / Z S NSR越大缺口敏感度越小 9冲击韧性：Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商 10冲击吸收功：式样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功以Ak表示，单位J 11低温脆性：一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属，当温度降低到、某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解 理，断口特征由纤维状变为结晶状，这种现象称为低温脆性 12脆性转变温度：当温度降低时，材料屈服强度急剧增加，而塑形和冲击吸收功急剧减小。材料屈服强度急剧升高的温度，或断后延伸率，断后收缩率，冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk，tk是一个温度区间 16应力场强度因子KI :表示应力场的强弱程度，对于某一确定的点的大小直接影响应力场的大小，KI越大，则应力场各应力分量也越大 17应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后产生的低应力脆断现象第一章 3?金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指 标？ 答：由于弹性变形时原子间距在外力作用下可逆变化的结果，应力与应变关系实际上是原子
工程力学材料力学_知识点_及典型例题
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
2017材料力学性能复习提纲
1.第一章是重中之重。可以说没有什么需要忽略的。还要尤其注意其中跟工程实践密切相关的内容，如:弹性极限、屈服强度、抗拉强度、断裂强度等重要力学性能指标的工程实践意义怎样？ 2.如何提高材料的强度？相变强化的本质是什么？其中固溶强化效果与溶质原子的关系如何？材料的刚度如何影响材料的使用性能？脆性断裂和韧性断裂主要易发生在哪些材料上？断口特征怎样。 3. 弹性比功、包申格现象等等的概念和影响因素，这些因素是如何影响材料相关性能的？ 4.断裂强度的裂纹理论。特别是重要力学参数的计算。 5.材料中的非金属夹杂物，在构件受到扭转、压缩或者拉伸时，如何影响最后断口形貌的。扭转、压缩、弯曲实验各自最适合测量材料的哪些性能？在做这些实验时，操作过程应注意哪些因素？缺口效应是怎样的？为何要在试样上加工缺口？ 6.冲击实验的步骤，对试样的要求怎样？为何有这些要求？ 7.各种硬度实验的原理，硬度值的表示方式，其中各个参数的含义。各种硬度测试方法的适用范围和彼此的优劣。 8.材料的低温脆性含义，具体衡量指标，以及如何判断材料的低温使用性能？ 9.针对常用的金属、陶瓷和高分子材料，怎样提高其断裂韧性。测定KⅠc的实验中试样有什么要求？裂纹体的开裂、扩展方式有哪几种，其中哪种最危险？断裂韧性的影响因素，以及断裂韧度在金属材料中的具体应用举例。
10.材料的疲劳强度，以及影响因素。何为过载锻炼？如何估计材料的疲劳寿命（Pair公式的应用）？疲劳断口的特征有？ 11.应力腐蚀断裂的概念和力学性能指标有哪些？如何改善材料应对SCC的能力？环境氢脆的特点和影响因素。SCC和环境氢脆的区别在哪些方面？ 12.材料的高温力学性能指标有哪些？表示方法和符号中各个参数的含义。材料发生高温蠕变断裂具体的影响因素。 13.材料磨损过程，从耐磨的角度考虑为提高器件的使用寿命，应遵循什么样的设计原则？磨损的详细分类。
工程力学(一)知识要点
《工程力学（一）》串讲讲义 （主讲：王建省工程力学教授，Copyright 2010-2012 Prof. Wang Jianxing） 课程介绍 一、课程的设置、性质及特点 《工程力学（一）》课程，是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课，要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法，包括主要的各种公式。在考试中出现的考题不难，但基本概念涉及比较广泛，学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。 本课程的性质及特点： 1．一门专业基础课，且部分专科、本科专业都共同学习本课程； 2．工程力学（一）课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写，全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。按重要性以及出题分值分布，这几部分的重要性排序依次是：材料力学、静力学、运动学、动力学。 二、教材的选用 工程力学（一）课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材（机械类专业），该书由蔡怀崇、张克猛主编，机械工业出版社出版（2008年版）。 三、章节体系 依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行，依次是 第1篇理论力学 第1章静力学的基本概念和公理受力图 第2章平面汇交力系 第3章力矩平面力偶系 第4章平面任意力系 第5章空间力系重心 第6章点的运动 第7章刚体基本运动 第8章质点动力学基础 第9章刚体动力学基础 第10章动能定理 第2篇材料力学 第11章材料力学的基本概念 第12章轴向拉伸与压缩 第13章剪切 第14章扭转 第15章弯曲内力 第16章弯曲应力 第17章弯曲变形 第18章组合变形 第19章压杆的稳定性 第20章动载荷 第21章交变应力
考情分析 一、历年真题的分布情况 结论：在全面学习教材的基础上，掌握重点章节内容，基本概念和基本计算，根据各个章节的分数总值， 请自行给出排序结果。 二、真题结构分析 全国2010年1月自学考试工程力学(一)试题 课程代码：02159 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
西安工业大学材料力学性能复习重点资料
弹性模量：产生100%弹性变形所需要的应力 弹性比功（弹性比能/应变比能）：表示金属材料吸收弹性变形功的能力 滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象 循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力 塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性) 变形的能力. 包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量的弹性形变，卸载后，再同向加载（拉伸）时，屈服强度或弹性极限增加；反向加载（压缩）时，屈服强度或弹性极限降低的 现象。 *消除包申格效应的方法：预先进行较大的塑形变形；在第二次反向受力前先使金属材料于 回复或再结晶温度下退火 金属韧性：金属材料断裂前吸收塑形变形功和断裂功的能力;或材料抵抗裂纹扩展的能力 缩颈：韧性金属在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象 韧性断裂：断裂前发生明显塑性变形的断裂 脆性断裂：突然发生的断裂，且断裂前基本不产生塑性变形。 穿晶断裂：裂纹扩展的路径穿过晶内 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，大多为脆性断裂。断口形貌：冰糖状 剪切断裂：金属材料在切应力作用下沿滑面分离造成的滑移面分离的断裂 解理断裂：金属材料在一定条件下，外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体平面产生的穿晶断裂。 .解理面：由于与大理石的断裂相似，所以称这种晶体学平面为解理面 解理刻面：以晶粒大小为单位的解理面 解理台阶：解理裂纹与螺型位错相遇，形成具有一定高度的台阶 河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动，同号台阶汇合并长大，足够大时汇集成河流花样。微孔聚集断裂：由于杂质与基体界面脱离形成微孔形核并长大形成微孔，在外力作用下产生缩颈而断裂，导致各个微孔连接形成微裂纹，微裂纹在三向拉应力区和集中 塑形变形区，在该区形成新微孔。新微孔连通使裂纹向前推进，不断如此下 去产生断裂。 应力状态软性系数：τmax和σmax的比值，用α表示 各种加载状态下的应力状态软性系数： 三向不等拉伸：α=0.1 单向静拉伸α=0.5 扭转：α=0.8 单向压缩：α=2 三向不等压缩：α=4 缺口效应：由于缺口的存在，缺口截面上的应力状态将发生变化缺口，缺口根部应力集中缺口敏感度（NSR）：缺口试样的抗拉强度σbn与截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值 冲击韧性：是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，用Ak表示 冲击吸收功：试样变形和断裂所消耗的功 低温脆性：在试验温度低于某一温度t k时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，。t k称为韧脆转变温度，也称冷脆转变温度 低应力脆断：在应力水平低于材料屈服极限的情况下所发生的突然断裂现象。 张开型（Ⅰ型）裂纹：拉应力垂直作用于裂纹扩展面，沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展的裂纹 应力场：物件受力时，其内部所受到的有方向有大小且连续的应力所构成的场 塑性区：金属材料裂纹扩展前，尖端附近出现的塑性变形区 有效屈服应力：在某个方向上发生屈服时对应的应力
材料力学必备知识点
材料力学必备知识点 1、材料力学的任务：满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。 2、变形固体的基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。 3、杆件变形的基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。 4、低碳钢：含碳量在0.3%以下的碳素钢。 5、低碳钢拉伸时的力学性能：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段 极限：比例极限、弹性极限、屈服极限、强化极限 6、名义（条件）屈服极限：将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标 7、延伸率δ是衡量材料的塑性指标塑性材料 随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。 >5%的材料称为塑性材料：<5%的材料称为脆性材料 8、失效：断裂和出现塑性变形统称为失效 9、应变能：弹性固体在外力作用下，因变形而储存的能量
10、应力集中：因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象 11、扭转变形：在杆件的两端各作用一个力偶，其力偶矩大小相等、转向相反且作用平面垂直于杆件轴线，致使杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。12、翘曲：变形后杆的横截面已不再保持为平面；自由扭转：等直杆两端受扭转力偶作用且翘曲不受任何限制；约束扭转：横截面上除切应力外还有正应力 13、三种形式的梁：简支梁、外伸梁、悬臂梁 14、组合变形：由两种或两种以上基本变形组合的变形 15、截面核心：对每一个截面，环绕形心都有一个封闭区域，当压力作用于这一封闭区域内时，截面上只有压应力。 16、根据强度条件可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。 17、低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。 18、积分法求梁的挠曲线方程时，通常用到边界条件和连续性条件；因杆件外形突然变化引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中；轴向受压直杆丧失其直线平衡形态的现象称为失稳 19、圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截
材料力学复习要点
材料力学复习要点
第一章绪论 §1.1 材料力学的任务 二、基本概念 1、构件：工程结构或机械的每一组成部分。（例如：行车结构中的横梁、吊索等） 理论力学—研究刚体，研究力与运动的关系。 材料力学—研究变形体，研究力与变形的关系。 2、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—随外力解除而消失 塑性变形(残余变形)—外力解除后不能消失 刚度：在载荷作用下，构件抵抗变形的能力 3、内力：构件内由于发生变形而产生的相互作用力。（内力随外力的增大而增大） 强度：在载荷作用下，构件抵抗破坏的能力。4、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、稳定性是衡量构件承载能力的三个方面，材料力学就是研究构件承载能力的一门科学。 三、材料力学的任务 材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性
的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法 若：构件横截面尺寸不足或形状不合理,或材料选用不当—不满足上述要求,不能保证安全工作. 若：不恰当地加大横截面尺寸或选用优质材料—增加成本,造成浪费 研究构件的强度、刚度和稳定性,还需要了解材料的力学性能。因此在进行理论分析的基础上，实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。 四、材料力学的研究对象 构件的分类：杆件、板壳*、块体* 材料力学主要研究杆件﹜ 直杆——轴线为直线的杆 曲杆——轴线为曲线的杆 等截面杆——横截面的大小形状不变的杆 变截面杆——横截面的大小或形状变化的杆 等截面直杆——等直杆 §1.2 变形固体的基本假设 在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体。在材料力学中，对变形固体作如下假设：
浅析材料力学四种基本变形的异同点
浅析材料力学四种基本变形的异同点 公主岭市职业教育中心宋静辉 机械基础高等教育中材料力学的研究范围主要限于杆件，即长度远大于宽度和厚度的构件。作用远杆件上的外力有各种形式，但杆件的基本变形形式只有四种：拉伸或压缩（简称拉压）、剪切、扭转和弯曲。这四种基本变形是材料力学的重点内容，构成了材料力学理论体系中的一个个独立部分，学生学习时后很容易混淆。现分析和总结四种基本变形的异同点，便于学生学习和理解。 一、四种变形的不同点 1.受力特点不同。受拉伸或压缩的构件大多是等截面直杆，其受力特点是：作用在杆端的两外力（或外力的全力）大小相等，方向相反，力的作用线与杆件的轴线重合。工程中的连接件（如铆钉、螺栓等）会发生剪切变形，其受力特点是：作用的构件两侧面上外力的全力大小相等，作用线平行且相距很近；另外，承受剪切作用的连接件在传力的接触面上同时还受挤压力作用。机械中的轴类零件往往产生扭转变形，其受力特点是：在垂直于轴线的平面内，作用着一对大小相等、方向相反的力偶。梁是机器设备和工程结构中最重要的构件，主要发生弯曲变形，其受力特点是:作用在梁上的外边与其轴线垂直.若这些外力只是一对等值反向的力偶时,则称为纯弯曲。 2.变形特点不同。构件在外力作用下发生的几何形状和尺寸变化称为变形。拉压变形的特点是杆件沿轴线方向伸长或缩短；剪切变形的变形特点是介于两作用之间的各截面有沿作用力方向发生相对错动的趋势；扭转变形的变形特点是轴的各截面绕轴线将由直线变成曲线。 3.内力不同。物体内某一部分与另一部分间相互作用的力称为内力。构件在受到外力作用的同时，其内部将产生相应的内力。对于发生拉压变形的杠件，内力遍及整个杆体内部，因为外力的作用线与杆件的轴线重合，故分布内力的合力作用线也必与杆件轴线重合，这种内力称为轴力。轴力或为拉力或为压力。构件受剪切时的内力称为剪刀，剪力分布在剪切面上（受剪件中发生相对错动的截面），其分布比较复杂，在工程实力是一个截面平面内的力偶，其力偶矩称为截面上的扭矩。梁弯曲时，横
第二章 金属材料力学性能基本知识及钢材的脆化
金属材料力学性能基本知识 及钢材的脆化 金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料，这不仅是由于其来源丰富,生产工艺简单、成熟,而且还因为它具有优良的性能。 通常所指的金属材料性能包括以下两个方面: 1．使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作，材料所应具备的性能,主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等）,物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等),化学性能(耐蚀性、热稳定性等)。使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和使用寿命。 2 工艺性能即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能,例如锻造,焊接，热处理，压力加工,切削加工等方面的性能。工艺性能对制造成本、生成效率、产品质量有重要影响。 1．1材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当外力达到或超过某一限度时,材料就会发生变形以至断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。锅炉压力容器材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等这些性能指标可以通过力学性能试验测定。 1．1．１强度 金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测 出。把一定尺寸和形状的金属试样（图1~２)装夹在试验机上，然后对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。根据试样在拉伸过程中承受的载荷和产生的变形量之间的关系，可绘出该金属的拉伸曲线(图１—3)。在拉伸曲线上可以得到该材料强度性能的一些数据。图1—３所示的曲线，其纵坐标是载荷P(也可换算为应力d),横坐标是伸长量ＡL(也可换算为应变ｅ)。所以曲线称为P—AL曲线或一一s曲线。图中曲线A是低碳钢的拉伸曲线,分析曲线A,可以将拉伸过程分为四个阶段:
材料力学主要知识点归纳
材料力学主要知识点 一、基本概念 1、构件正常工作的要求：强度、刚度、稳定性。 2、可变形固体的两个基本假设：连续性假设、均匀性假设。另外对于常用工程材料（如钢材），还有各向同性假设。 3、什么是应力、正应力、切应力、线应变、切应变。 杆件截面上的分布内力集度，称为应力。应力的法向分量σ称为正应力，切向分量τ称为切应力。 杆件单位长度的伸长（或缩短），称为线应变；单元体直角的改变量称为切应变。 4、低碳钢工作段的伸长量与荷载间的关系可分为以下四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。 5、应力集中：由于杆件截面骤然变化（或几何外形局部不规则）而引起的局部应力骤增现象，称为应力集中。 6、强度理论及其相当应力（详见材料力学ⅠP229）。 7、截面几何性质 A 、截面的静矩及形心 ①对x 轴静矩?=A x ydA S ，对y 轴静矩?=A y xdA S ②截面对于某一轴的静矩为0，则该轴必通过截面的形心；反之亦然。 B 、极惯性矩、惯性矩、惯性积、惯性半径 ① 极惯性矩：?=A P dA I 2ρ ② 对x 轴惯性矩：?= A x dA y I 2，对y 轴惯性矩：?=A y dA x I 2 ③ 惯性积：?=A xy xydA I ④ 惯性半径：A I i x x =，A I i y y =。 C 、平行移轴公式： ① 基本公式：A a aS I I xc xc x 22++=；A b bS I I yc yc y 22++= ；a 为x c 轴距x 轴距离，b 为y c 距y 轴距离。 ② 原坐标系通过截面形心时A a I I xc x 2+=；A b I I yc y 2+=；a 为截面形心距x 轴距离， b 为截面形心距y 轴距离。 二、杆件变形的基本形式 1、轴向拉伸或轴向压缩： A 、应力公式 A F = σ B 、杆件伸长量EA F N l l =?，E 为弹性模量。
材料力学考试重点
材料力学考试重点 一、问答题： 1．简述固体材料弹性变形和塑性变形的主要特点。 2. 试列出弹塑性力学中的理想弹塑性力学模型（又称弹性完全塑性模型）的应力与应 变表达式，并绘出应力应变曲线。 3. 试简述弹塑性力学理论中变形谐调方程（即：相容方程或变形连续方程）的物理意义。 4. 简述Tresea 屈服条件的基本观点和表达式，并画出其在π平面上的屈服轨迹。 5． 简述弹塑性力学的研究对象、分析问题解决题的根本思路和基本方法。 6、简述库伦剪切强度准则。 二、填空题： 1． 在表征确定一点应力状态时，只需该点应力状态的__________ 个独立的应力分量，它们分 别是______________________。（参照oxyz 直角坐标系）。 2． 在弹塑性力学应力理论中，联系应力分量与体力分量间关系的表达式叫________方程，它的 缩写式为___________。 3. 关于正交各向异性体、横观各向同性体和各向同性体，在它们各自的弹性本构方程中，独立 的弹性参数分别只有________个、________个和________个。 4. 判别固体材料在复杂应力状态作用下，是否产生屈服的常用屈服条件（或称屈服准则）分别 是______________和__________。 答案：1、 6 ； zx yz xy z y x τττσσσ、、、、、 ； 2． 平衡微分方程 ； 0=+'i j j i F σ ； 3、 9、 5、 2 ； 4、 Tresca 屈服条件 ，Mises 屈服条件 ； 三、单项选择题 1 以下________表示一个二阶张量。 A. j ij l σ; B. jj ii b A ; C. kk ij B A ; D. ij ij εσ; 2 受力物体内一点处于空间应力状态（根据oxyz 坐标系），一般确定一点应力状态需______ 独立的应力分量。
材料力学章节重点和难点
材料力学章节重点和难点 第一章绪论 1．主要内容：材料力学的任务；强度、刚度和稳定性的概念；截面法、内力、应力，变形和应变的基本概念；变形固体的基本假设；杆件的四种基本变形。 2．重点：强度、刚度、稳定性的概念；变形固体的基本假设、内力、应力、应变的概念。 3．难点： 第二章杆件的内力 1．主要内容：杆件在拉压、扭转和弯曲时的内力计算；杆件在拉压、扭转和弯曲时的内力图绘制；平面弯曲的概念。 2．重点：剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图。 3. 难点：绘制剪力图和弯矩图、剪力和弯矩间的关系。 第三章杆件的应力与强度计算 1．主要内容：拉压杆的应力和强度计算；材料拉伸和压缩时的力学性能；圆轴扭转时切应力和强度计算；梁弯曲时正应力和强度计算；梁弯曲时切应力和强度计算；剪切和挤压的实用计算方法；胡克定律和剪切胡克定律。 2．重点：拉压杆的应力和强度计算；材料拉伸和压缩时的力学性能；圆轴扭转时切应力和强度计算；梁弯曲时正应力和强度计算。 3．难点：圆轴扭转时切应力公式推导和应力分布；梁弯曲时应力公式推导和应力分布；
第四章杆件的变形简单超静定问题 1．主要内容：拉（压）杆的变形计算及单超静定问题的求解方法；圆轴扭转的变形和刚度计算；积分法和叠加法求弯曲变形；用变形比较法解超静定梁。 2．重点：拉（压）杆的变形计算；；圆轴扭转的变形和刚度计算；叠加法求弯曲变形；用变形比较法解超静定梁。 3．难点：积分法和叠加法求弯曲变形；用变形比较法解超静定结构。 第五章应力状态分析? 强度理论 1．主要内容：应力状态的概念；平面应力状态分析的解析法和图解法；广义胡克定律；强度理论的概念及常用的四种强度理论。 2．重点：平面应力状态分析的解析法和图解法；广义虎克定律；常用的四种强度理论。 3．难点：主应力方位确定。 第六章组合变形 1．主要内容：拉伸(压缩)与弯曲、斜弯曲、扭转与弯曲组合变形的强度计算； 2．重点: 弯扭组合变形。 3．难点：截面核心的概念 第七章压杆稳定 1．主要内容：压杆稳定的概念；各种支座条件下细长压杆的临界载荷；欧拉公式的适用范围和经验公式；压杆的稳定性校核。
材料力学性能》复习资料
《材料力学性能》复习资料 第一章 1塑性--材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力 2穿晶断裂和沿晶断裂---穿晶断裂，裂纹穿过晶界。沿晶断裂，裂纹沿晶扩展。 3包申格效应——金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 4E---应变为一个单位时，E即等于弹性应力，即E是产生100％弹性变形所需的应力 5ζs----屈服强度，一般将ζ0.2定为屈服强度 6n—应变硬化指数 Hollomon关系式： S=ken （真应力S与真应变e之间的关系） n—应变硬化指数；k—硬化系数 应变硬化指数n反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力。分析：n=1，理想弹性体;n=0材料无硬化能力。大多数金属材料的n值在0.1～0.5之间。 7δ10---长比例试样断后延伸率 L0=5d0 或 L0=10d0 L0标注长度 d0名义截面直径） 8静力韧度：静拉伸时，单位体积材料断裂所吸收的功（是强度和塑性的综合指标）。J/m3 9脆性断裂（1）断裂特点断裂前基本不发生塑性变形，无明显前兆；断口与正应力垂直。（2）断口特征平齐光亮，常呈放射状或结晶状；人字纹花样的放射方向与裂纹扩展方向平行。通常，脆断前也产生微量的塑性变形，一般规定Ψ<5%为脆性断裂；大于5％时为韧性断裂。 11屈服在金属塑性变形的开始阶段，外力不增加、甚至下降的情况下，变形继续进行的现象，称为屈服。 12低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点p1-2 13解理断裂以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。 解理面一般是指低指数晶面或表面能量低的晶面。 14韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，因而在特定条件下，能量、强度和塑性都可用来表示韧性。 15弹性比功αe(弹性比能、应变比能) 物理意义：吸收弹性变形功的能力。 几何意义：应力-应变曲线上弹性阶段下的面积。αe = (1/2) ζe*ε e
(备份)材料力学复习重点难点
材料力学复习重点难点 依据材料力学的任务可将其分为三个部分：1、材料强度问题（拉伸压缩、剪切挤压、扭转、弯曲、应力状态分析）；2、材料刚度问题（弯曲）、3、材料稳定性问题（欧拉公式）。其中第一部分为重点考核内容。 一、填空 1 材料力学中为研究问题方便，对变形固体作出三个基本假设是：、、。 2 为保证工程结构或机械的正常可靠工作，工程构件应具备足够的、 、。 3 杆件受力情况不同，变形情况也不同，杆件的变形可分为四种基本变形形式：、 、、。 4 材料力学中分析确定构件内力的基本方法是：。 5 工程中，通常按照伸长率的大小将材料分为两大类，伸长率δ>5%的材料称为___________，如低碳钢等；伸长率δ<5%的材料称为___________，如铸铁等。 6 塑性材料在拉伸试验的过程中，其—曲线可分为四个阶段，即：、 、、。 7 若传动轴所传递的功率为P千瓦，转速为n转/分，则外力偶矩的计算公式为。 8 根据梁的支座简化情况，可将工程中的梁分为三种基本形 式、、。 9 若某坐标轴通过截面图形的形心，则截面图形对该轴的静矩必为；反之，若截面图形对某坐标轴的静矩为零，则该坐标轴必通过截面图形的。 10 有剪力无弯矩的弯曲为；既有剪力又有弯矩的弯曲为。 11 中性轴一定通过截面。 12 梁的合理强度设计措施主要有：、、。 13 受力构件内的点在不同方位截面上应力的集合，称为点的__________。 14 切应力为零的平面称为__________，主平面上的正应力称为__________。 15 纯剪切时单元体上的切应力为τ，则最大主应力为______；最小主应力为_______。 16 适用于脆性材料的强度理论是，适用于塑性材料的强度理论是。 17 构件在外力作用下同时产生两种或两种以上基本变形的情况称为__________。 18 压杆丧失其原有的直线形式平衡的现象称为__________。压杆从稳定平衡过渡到不稳定 平衡所对应的轴向压力的临界值称为压杆的__________，当外力小于此值时压杆保持__________，反之压杆将发生__________。 19 工程中因交变应力的长期作用而引发的低应力促性断裂现象称为__________。 20 应力圆上的点与单元体的面的对应关系可总结为：__________、__________、__________、 __________。
工程材料力学性能各章节复习知识点
工程材料力学性能各个章节主要复习知识点 第一章 弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。 脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。 韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。 应力、应变；真应力，真应变概念。 穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。 拉伸断口形貌特征？ ①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。 ②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。 韧、脆性断裂区别？ 韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆 拉伸断口三要素？ 纤维区，放射区和剪切唇。 缺口试样静拉伸试验种类？ 轴向拉伸、偏斜拉伸 材料失效有哪几种形式？ 磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。 材料的形变强化规律是什么？ 层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大 退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。 在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。 材料的晶粒变粗，增强效果提高。 第二章 应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmax σmax 缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比
材料力学期末复习要点
第一章 绪论 1、 构件能够正常工作的性能要求： 1） 强度要求：指构件有足够的抵抗破坏的能力； 2） 刚度要求：指构件有足够的抵抗变形的能力； 3） 稳定性要求：指构件有足够的保持原有平衡形态的能力。 2、 变形固体的基本假设： 连续性假设；均匀性假设；各向同性假设 3、 截面法的基本步骤：截、留、平 4、 应变：线应变和切应变（角应变） 5、 杆件变形的基本形式：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲 第二章 拉压和剪切 1、 内力、应力计算及轴力图绘制 2、 低碳钢拉伸时的力学性能 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段、伸长率和断面收缩率、卸载定律及冷作硬化 3、 轴向拉压的强度条件：[]N F A σσ= ≤ 4、 轴向拉压的变形：N F l l EA ?= 5、 拉压静不定问题： 解题步骤： 1） 静力平衡方程 2变形协调方程 3物力方程 4将物力方程代入变形协调方程，得补充方程 5联立求解静力平衡方程和补充方程，得结果。 6、 剪切和挤压 课后习题：2－1、2－12、2－45 第三章 扭转、 1、 扭矩的计算和扭矩图的绘制 2、 切应力互等定理
3、 切应变：r l ?γ= 4、 剪切胡克定律：G τγ= 5、 横截面上距圆心为ρ的任意一点的切应力：p T I ρτ=，最大切应力：max p t TR T I W τ== 6、 实心圆截面：432p D I π= 316t D W π= 空心圆截面：()()4 44413232p D I D d ππα=-=- ，()()3 444 11616t D W D d d D π π=-=- 7、 扭转强度条件：[]max max t T W ττ= ≤ 8、 相对扭转角：1n i i i p Tl GI ?==∑ 单位长度扭转角：'p d T dx GI ??== 9、 扭转刚度条件：[]max max ''p T GI ??= ≤ 课后习题：3－2、单元测试：6、7 第四章 弯曲内力 1、 弯曲内力的计算 2、 剪力图和弯矩图的绘制 课后习题：4－1、4－4 第五章：弯曲应力 1、纯弯曲时正应力的计算公式：z My I σ= 2、横力弯曲最大正应力：max max max max z M y M I W σ== 3、抗弯截面系数： 矩形：26bh W = 实心圆：332 d W π= 4、弯曲的强度条件：[]max max M W σσ=≤ 5、矩形截面梁弯曲切应力：*S z z F S I b τ= 工字形截面梁弯曲切应力：*0 S z z F S I b τ= 6、提高弯曲强度的措施： 1）合理安排梁的受力情况：
材料力学期末复习题库
第一章 一、选择题 1、均匀性假设认为，材料内部各点的是相同的。 A：应力 B：应变 C：位移 D：力学性质 2、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的。 A：力学性质 B：外力 C：变形 D：位移 3、在下列四种材料中，不可以应用各向同性假设。 A：铸钢 B：玻璃 C：松木 D：铸铁 4、根据小变形条件，可以认为： A：构件不变形 B：构件不破坏 C：构件仅发生弹性变形 D：构件的变形远小于原始尺寸 5、外力包括: A:集中力和均布力 B:静载荷和动载荷 C:所有作用在物体外部的力 D:载荷与支反力 6、在下列说法中，正确的是。 A：内力随外力的增大而增大； B：内力与外力无关； C：内力的单位是N或KN； D：内力沿杆轴是不变的； 7、静定杆件的内力与其所在的截面的有关。 A：形状；B：大小；C：材料；D：位置 8、在任意截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角α＝。 A：α＝90O； B：α＝45O； C：α＝0O；D：α为任意角。 9、图示中的杆件在力偶M的作用下，BC段上。 A：有变形、无位移； B：有位移、无变形； C：既有位移、又有变形；D：既无变形、也无位移； 10、用截面法求内力时，是对建立平衡方程而求解的。 A：截面左段 B：截面右段 C：左段或右段 D：整个杆件 11、构件的强度是指，刚度是指，稳定性是指。 A：在外力作用下抵抗变形的能力； B：在外力作用下保持其原有平衡态的能力； C：在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 答案：1、D 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、D 8、A 9、B 10、C 11、C、B、A 二、填空 1、在材料力学中，对变形固体作了，，三个基本假设，并且是在，范围内研究的。 答案：均匀、连续、各向同性；线弹性、小变形 2、材料力学课程主要研究内容是：。 答案：构件的强度、刚度、稳定性；
《材料力学性能》复习提纲
《材料力学性能》复习提纲 第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能 1.拉伸变形过程； 2.弹性不完整性（滞弹性，包申格效应），循环韧性； 3.塑性变形方式，滑移，均匀屈服产生机制，影响屈服强度的因素； 4.应变硬化（形变强化）及其产生原因和工程意义； 5.缩颈，抗拉强度； 6.塑性、脆性及韧性，塑性指标； 7.机件的失效形式：磨损、腐蚀和断裂； 8.断裂的分类及各类断口特征，韧性断裂和脆性断裂的区别，哪种断裂更危险及其原因； 9.拉伸断口的三要素以及强度和塑性对断口三个区域组成的影响； 10.微孔聚集断裂过程； 11.格雷菲斯裂纹理论（原理，出发点，必要条件）； 12.为什么理论断裂强度与实际断裂强度在数值上有数量级的差别； 13.机械设计中最常用的两个强度指标为：屈服强度和抗拉强度； 14.碳含量对钢拉伸曲线的影响。 第二章金属在其他静载荷下的力学性能 1.应力状态软性系数α及其代表的意义； 2.压缩、弯曲、扭转试验的特点； 3.缺口效应（定义及由于缺口引起的两个效应），理论应力集中系数，缺口敏感度及其代表的意义； 4.硬度的分类、符号表示方法、测试（布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）原理\方法； 5.课后作业P55页的8题。 第三章金属在冲击载荷下的力学性能 1.冲击韧性； 2.低温脆性、韧脆转变温度及其确定方法、韧性温度储备； 3.产生低温脆性的物理本质和机理； 4.影响韧脆转变温度的因素。 第四章金属的断裂韧度 1.低应力脆断； 2.裂纹的扩展形式； 3.应力场强度因子KⅠ定义及其表达式； 4.材料的断裂韧度，断裂K判据，断裂G判据；5 5.KⅠ和K IC，G IC与K IC的关系； 6.KⅠ的修正条件，考虑应力松弛时塑性区宽度（平面应力，平面应变），修正后KⅠ计算公式； 7.断裂韧度测试时试样的制备（满足条件）；
(完整版)材料力学必备知识点
材料力学必备知识点 1、 材料力学的任务：满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。 2、 变形固体的基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。 3、 杆件变形的基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。 4、 低碳钢：含碳量在0.3%以下的碳素钢。 5、 低碳钢拉伸时的力学性能：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段 极限：比例极限、弹性极限、屈服极限、强化极限 6、 名义（条件）屈服极限：将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标 7、 延伸率δ是衡量材料的塑性指标塑性材料 随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。 >5%的材料称为塑性材料： <5%的材料称为脆性材料 8、 失效：断裂和出现塑性变形统称为失效 9、 应变能：弹性固体在外力作用下，因变形而储存的能量 10、应力集中：因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象 11、扭转变形：在杆件的两端各作用一个力偶，其力偶矩大小相等、转向相反且作用平面垂直于杆件轴线，致使杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。 12、翘曲：变形后杆的横截面已不再保持为平面；自由扭转：等直杆两端受扭转力偶作用且翘曲不受任何限制；约束扭转：横截面上除切应力外还有正应力 13、三种形式的梁：简支梁、外伸梁、悬臂梁 14、组合变形：由两种或两种以上基本变形组合的变形 15、截面核心：对每一个截面，环绕形心都有一个封闭区域，当压力作用于这一封闭区域内时，截面上只有压应力。 16、根据强度条件 可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。 17、低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。 18、积分法求梁的挠曲线方程时，通常用到边界条件和连续性条件；因杆件外形突然变化引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中；轴向受压直杆丧失其直线平衡形态的现象称为失稳 19、圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截面上也存在切应力。 20、组合图形对某一轴的静矩等于（各组成图形对同一轴静矩）的代数和。 21、图形对于若干相互平行轴的惯性矩中，其中数值最小的是对（ 距形心最近的）轴的惯性矩。 22、当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，则最大剪力必发生在（集中力作用面的一侧）。 23、应用公式z My I σ=时，必须满足的两个条件是（各向同性的线弹性材料）和小变形。 24、一点的应力状态是该点（所有截面上的应力情况）。 在平面应力状态下，单元体相互垂直平面上的正应力之和等于（常数）。 25、强度理论是（关于材料破坏原因）的假说。 在复杂应力状态下，应根据（危险点的应力状态和材料性质等因素）选择合适的强度理论。 26、强度是指构件抵抗 破坏 的能力；刚度是指构件抵抗 变形 的能力；稳定性是指构件维持其原有的 平衡状态 的能力。 27、弹性模量E 是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。 28、使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力