材料力學

內(nèi)容概要

　　《河南省高等教育力學“十二五”規(guī)劃教材：材料力學（2）》薄壁梁的非對稱彎曲、非圓截面桿扭轉(zhuǎn)、彈性基礎梁、曲梁強度與變形、軸對稱變形問題、構件的應力集中、非線性變形問題、蠕變力學基礎等共8章，并以附錄形式編入材料納米力學簡介和復合材料力學簡介。 相關章節(jié)附有適量的習題，以方便課外輔助訓練?！逗幽鲜「叩冉逃W“十二五”規(guī)劃教材：材料力學（2）》主要用于力學專業(yè)本科生后繼32學時材料力學課程的知識加深與擴展性教學，也可作為工科碩士的高等材料力學課程教材，以及作為相關工程技術人員的參考書。

書籍目錄

第12章薄壁梁的非對稱彎曲 12.1概述 12.2非對稱純彎的一般理論 12.3非對稱薄壁截面梁的橫力彎曲 12.4薄壁截面梁的剪應力·剪力流 12.5薄壁梁截面的剪切中心 第13章非圓截面桿扭轉(zhuǎn) 13.1非圓截面桿扭轉(zhuǎn)應力函數(shù) 13.2薄膜比擬法 13.3狹長矩形截面桿的扭轉(zhuǎn) 13.4閉口薄壁扭桿多聯(lián)通截面 13.5薄壁桿件的約束扭轉(zhuǎn) 13.6開口薄壁桿的扭轉(zhuǎn)屈曲 13.7扭桿中的縱向正應力 13.8螺旋彈簧的應力和變形 第14章彈性基礎梁 14.1概述 14.2無限長彈性基礎梁 14.3半無限長彈性基礎梁 14.4有限長彈性基礎梁 第15章曲梁的強度與變形 15.1 概述 15.2曲梁的內(nèi)力平衡方程 15.3曲梁的正應力 15.4 曲梁純彎曲時的徑向應力 15.5 曲梁的強度計算 15.6曲梁的變形計算 第16章軸對稱變形問題 16.1概述 16.2厚壁圓筒 16.3組合厚壁圓筒 16.4等厚度轉(zhuǎn)盤 16.5變厚度等強度轉(zhuǎn)盤 16.6長筒中的溫度應力 第17章構件的應力集中 17.1 概述 17.2拉壓構件的應力集中 17.3受扭構件的應力集中 17.4受彎構件的應力集中 17.5其他構件的應力集中 第18章非線性變形問題 18.1 材料非線性和幾何非線性問題 18.2全塑性結構及其極限強度 18.3梁的非線性橫力彎曲 18.4非彈性彎曲中的殘余應力 18.4非線性扭轉(zhuǎn)問題 第19章蠕變力學基礎 19.1概述 19.2單向應力蠕變理論 19.3蠕變強度與壽命 19.4簡單構件的蠕變分析 19.5蠕變設計的工程方法 附錄Ⅴ材料納米力學簡介 Ⅴ.1 概述 Ⅴ.2經(jīng)典分子動力學與固體原子理論 Ⅴ.3納米壓痕試驗技術 附錄Ⅵ復合材料力學簡介 Ⅵ.1復合材料概述 Ⅵ.2復合材料力學的研究方法及研究內(nèi)容 Ⅵ.3復合材料宏觀力學 Ⅵ.4復合材料細觀力學 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   同材料制成的扭桿的剛度與薄膜撓曲曲面容積成正比。當截面積相等時，可以推斷狹長矩形截面的剛度最小，而圓截面的剛度最大。對于扭桿橫截面的應力分布，也很容易能夠通過薄膜撓曲形狀觀察獲得定性結論，給出扭桿的應力分布規(guī)律。對于具有外凸角和內(nèi)凹角的截面，在直線相交的外凸角角點薄膜的斜度和切應力均為零，所以外角無需設計。但在內(nèi)凹角處，相應薄膜的斜度為無限大，這說明扭桿中此點的切應力為無限大。實際上完全直線相交的凹角在實踐中是不存在的。盡管如此，內(nèi)凹角處將產(chǎn)生遠大于其他點的切應力值，形成所謂的應力集中現(xiàn)象。 關于凹角的討論：當扭桿截面中存在凹角時，特別是尖銳凹角或過渡圓角很小情況，因為該處存在嚴重的應力集中，需要特別注意。如果扭桿系由韌性材料制成，且只承受靜載荷，則在凹角點附近的材料將發(fā)生屈服，而荷載會重新分配到附近的材料中，此時凹角處的應力集中并不重要。若材料為脆性，或材料雖是韌性、但扭桿承受疲勞載荷，則凹角處的局部高應力將明顯限制扭桿的承載能力。這種情況下，要么對截面幾何形狀進行修改，將凹角處的應力集中現(xiàn)象盡可能消除到可接受水平，要么重新設計扭桿。 對于薄膜撓曲曲面形狀不能很容易地用解析法求得時的較復雜情況，可以利用一些不太復雜的儀器通過實驗研究獲得定性和定量結果。薄膜實驗研究通常采用的方法是利用皂膜和薄橡皮作為均勻伸張的薄膜，通過一些裝置構成研究截面形狀，薄膜撓曲面的撓度和斜率可應用云紋法或散斑干涉法等實驗力學方法測量薄膜曲面上的等高線及其偏導數(shù)，測量精度足以滿足科學研究和工程應用需要。 為了建立定量測量得到的薄膜斜率和扭轉(zhuǎn)應力之間的關系，通常采用的方法是，除了所研究的截面外，在試驗模型平板上鉆一代表圓軸截面的圓孔。若兩個開口采用相同的薄膜，則其F值相同，代表相應扭桿的值相同。采用雙模型方法不僅提高了模型測量精度，同時還可以消除固體材料（薄橡皮）制成的薄膜本體剛度的影響。對于給定非圓截面的扭桿和已知直徑的參考圓軸，當其單位長度扭轉(zhuǎn)角0和剪切模量G都相同時，如測量出兩薄膜的斜率就可以比較兩軸中的應力。兩種截面桿相應的扭矩比n可以通過薄膜與平板間的容積比而獲得。由于實心圓截面扭桿的T、0和三者之問的關系是已知的。因此在兩個彈性薄膜上測得的結果可用于比較兩個相應扭桿在同一單位扭轉(zhuǎn)角下的扭矩和切應力。具體地說就是任何給定扭矩下圓軸上任意點的應力可以用已有公式方便地算出，將圓軸上選定點的應力T0乘以所研究的兩點上由實驗測得的最大斜率之比，就得到了非圓截面扭桿上任意點由扭矩nT所產(chǎn)生的應力。

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