应力与强度条件
拉压
σ = σ_max
剪切
τ = τ_max
挤压
σ = σ_max
圆轴扭转
τ = τ_max
平面弯曲
σ = σ_max
斜弯曲
σ = σ_max
拉(压)弯组合
σ = σ_max
圆轴弯扭组合
第三强度理论:σ = σ_max + 3τ_max
第四强度理论:σ = σ_max + 4τ_max
变形及刚度条件
拉压
ΔL = ∑∫(σ_x) dx
扭转
Φ = ∫(τ/G) dθ
弯曲
EIy(x) = M(x)
EIθ(x) = M(x) + C
其他常用公式
外力偶矩计算公式
M = P × n
弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式
M = F × L
轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式
σ = F/A
轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式
σ = F/A × tan(α)
τ = G × γ
纵向变形和横向变形
δL = (L1 - L) / L
δw = (w1 - w) / w
纵向线应变和横向线应变
ε_x = (L1 - L) / L
ε_y = (w1 - w) / w
泊松比
μ = -ε_y / ε_x
胡克定律
σ = Eε
受多个力作用的杆件纵向变形计算公式
ΔL = ∑(F_i × a_i)
承受轴向分布力或变截面的杆件,纵向变形计算公式
ΔL = ∫(F(x) × dx)
轴向拉压杆的强度计算公式
σ = F/A
延伸率
δ = (L1 - L) / L
截面收缩率
ψ = (w1 - w) / w
剪切胡克定律
τ = Gγ
拉压弹性模量E、泊松比μ和切变模量G之间关系式
G = E / (2(1 + μ))
圆截面对圆心的极惯性矩
I = π × (d/2)^4 / 12
圆轴扭转时横截面上任一点切应力计算公式
τ = T × r / (I + r^2)
圆截面周边各点处最大切应力计算公式
τ_max = T / (ω × r)
扭转截面系数
Wt = I / (ρ × L)
圆轴扭转角φ与扭矩Mx、杆长l、扭转刚度Gφ之间的关系
φ = Mx / (G × I)
这些公式涵盖了材料力学中的基本概念和计算,适用于材料科学、机械工程等相关专业的学生和专业人士。建议在实际应用中,根据具体问题和条件选择合适的公式进行计算。