【材料力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)】7 應(yīng)力狀態(tài)及強(qiáng)度理論
考綱給出22分,預(yù)計(jì)遍布小題大題,不過這一章內(nèi)容都相較簡(jiǎn)單

概念總結(jié):
一、應(yīng)力狀態(tài)的概念:一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)是指通過一點(diǎn)不同方位截面上的應(yīng)力的集合
二、主平面上剪應(yīng)力為0(即最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力處剪應(yīng)力為0),但最大剪應(yīng)力處主應(yīng)力不一定為0

三、解析法公式
正應(yīng)力拉正壓負(fù)
切應(yīng)力順時(shí)針為正,逆時(shí)針為負(fù)

對(duì)于a角度,x軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)這一角度而與斜截面外法線重合時(shí)為正,反之為負(fù)?
斜截面應(yīng)力公式:
σa=(σx+σy)/2 + (σx-σy)/2 * cos2a -?乁xy?sin2a
乁a=(σx-σy)/2 * sin2a +乁xy?cos2a
極值正應(yīng)力公式:
(σmax,σmin)=(σx+σy)/2 ± 根號(hào)下【[(σx-σy)/2]^2 +?乁xy^2】
而后根據(jù)算出的σmax,σmin,以及無切應(yīng)力平面上的正應(yīng)力(二向應(yīng)力狀態(tài)為0),根據(jù)從大到小排列為σ1,σ2,σ3
極值切應(yīng)力公式(常用)
乁max=(σ1+σ3)/2
確定正應(yīng)力位置公式:
tan2a0= -2乁xy/(σx-σy)
求得a0或a0+90度確定第一主平面
若σx>σy,則{a0,a0+90}min 確定第一主平面
若σx<σy,則{a0,a0+90}max確定第一主平面
逆時(shí)針為正,x方向面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)()度確定第一主平面
主平面的描述:
面到面:某一方向面順(逆)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)角度到第幾主平面
線到線:某一軸順(逆)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)角度到第幾主平面的法線

四、圖解法公式
先畫出(σx,乁xy)和(σy,-乁xy),鏈接兩點(diǎn),得到應(yīng)力圓
應(yīng)力圓圓心((σx+σy)/2,0)
半徑R=乁max=?根號(hào)下【[(σx-σy)/2]^2 +?乁xy^2】
對(duì)應(yīng)關(guān)系:
點(diǎn)面對(duì)應(yīng):應(yīng)力圓上某一點(diǎn)的坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)著微元某一方向面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力
轉(zhuǎn)向?qū)?yīng):半徑旋轉(zhuǎn)方向與方向面法線旋轉(zhuǎn)方向一致
角度成雙:半徑轉(zhuǎn)過的角度是方向面旋轉(zhuǎn)角度的兩倍

五、三向應(yīng)力狀態(tài)
一般在某一方向面不作用切應(yīng)力,可看成二向應(yīng)力狀態(tài)+一個(gè)單獨(dú)正應(yīng)力

六、薄壁圓筒
切向應(yīng)力:σ1=PD/2△
軸向應(yīng)力:σ2=PD/4△
徑向應(yīng)力:σ3=-P(≈0)一般忽略

七、應(yīng)變(默寫)
x方向面上的線應(yīng)變
主應(yīng)變
體應(yīng)變
體積應(yīng)變能
形狀應(yīng)變能(收到三相等拉(壓)時(shí)體積應(yīng)變能改變而形狀應(yīng)變能不改變)
總應(yīng)變能

八、四種強(qiáng)度理論
第一強(qiáng)度理論(最大拉應(yīng)力理論)
第二強(qiáng)度理論(最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論)
第三強(qiáng)度理論(最大切應(yīng)力理論)
第四強(qiáng)度理論(畸變能密度理論)


重要題型
1、常規(guī)題型——求主應(yīng)力大小,主平面方位,最大切應(yīng)力




2、利用應(yīng)力圓幾何關(guān)系求斜截面上應(yīng)力


3、分析不規(guī)則單元體應(yīng)力狀態(tài)

取截面分析


4、分析應(yīng)變


5、分析薄壁圓筒
