- 学习方法 - 学习心得 -

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/24 05:33:11
  学习心得
  材料力学研究的是有关机械或工程结构的各个组成部分在受外力的情况下发生的变形,分析变形对构件的影响,并设计一些简单的构件,使它满足稳定性的要求。简明材料力学主要讲述了拉压,弯曲,扭转这三中简单的变形及其组合变形。
  这门课程是有关材料力学的简明教程,学习的知识非常简单,按变形分主要学习的就是上述三种变形及其组合。按应力分主要就是正应力和切应力和对应的形变大小。开始学习这门课程,对课本主要知识结构不是很了解的话,就会觉得学习的知识很多,而且公式也非常多,有些公式还很难记,当时感觉就是有点难。
  但是对于理科课程,我觉得最主要的是要抓住其主要的,形成一条线,让它贯穿整个知识结构,然后拖住一些细节知识。学习材料力学的基础是变形固体的基本假设,在满足工程要求的情况下,提出合理的假设,然后在用简单高等数学分析,推理出一些简单实用的公式。而我一直喜欢的就是对一些简单的公式自己根据已知条件,再用学过的知识推理出公式,这样得出的公式就一般很容易记住,并且对其推理过程也有所掌握,不会乱套。但是材料力学不象数学那样要求严格的数学公式,它要求的是满足工程要求,适当的简化公式,简化计算。所以有的时候我们要记住个种公式的适用条件,不能一概而论,否则很容易出错。
  材料力学本来学习的内容应该很多,而且它的方法也很多。对于能量法我比较感兴趣,因为以前对能量法不是很了解,只知道它很有用。以前接触过一些物理习题,本来很难的题目,但是用能量法解时,却非常容易,于是对能量法有了些兴趣。看到本书介绍了一些能量法,但是老师说不考,所以没有讲,于是没办法自己独自一人看了一下,但是介绍的不是很深,所以决定还是以后抽时间借图书馆的书看。还有就是学习材料力学有一个不好就是对一些假设不是很理解。为什么那个假设成立的问题我一直没有怎么弄清楚。听老师说那要通过结构力学和弹性力学的知识才能解决,对那两门课我挺感兴趣的,但是现在没有时间学习,所以决定还是下学期去选修。
  第一章绪论主要讲了材料力学的一些基础知识。介绍学习材料力学的任务和材料力学的作用,变形固体的3个基本假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设,和材料力学研究的内容方法,它是我们学习材料力学的基础,概括地论述了我们这门课程学习和要研究的问题,方法。
  第二章讲的是我们这门课程涉及到的第一种变形拉压剪切问题。这一章首先介绍了拉伸和压缩的概念和一些实例让大家了解什么是拉压,紧接着第二节就开始介绍与拉压有关的内力和应力,并且介绍了内力的求法,符号的判断和怎样画轴力图,轴力图的意义。接下来第三节介绍了塑性和脆性材料的拉伸时的力学性能。从中我们可以了解到这两种材料在受到拉伸时各阶段表现出来的力学性能,让我们对材料的认识更进了一步,知道为什么同样是铁的低碳钢和铸铁为什么在受到相同的拉力条件下却表现出不同的力学性能。接着第四节介绍了塑性和脆性材料在压缩时的力学性能。通过这两节学习,我们可以解释生活中一些材料损坏的现象,并且可以初步设计什么构件可以用什么样的材料,使它更能符合稳定性要求。再加上下一节的内容:失效、安全系数和强度计算我们就可以选择合理材料使它能够满足在受到拉压内力时稳定性要求。最后一节讲的是变形大小的问题,从中我们知道,材料在受到拉压内力时不仅受力的方向长度会改变,与它垂直的横截面同样也有变形,并且它们之间存在一定的关系。接着第11节介绍了有关剪切和挤压的实用计算。虽然不是准确计算但是它满足工程要求,所以我们一般情况下可以用实用计算公式计算剪切和挤压情况下的切应力和正应力。
  第三章介绍的是材料力学中的第二种变形,扭转变形。这一章比较简单,主要是怎样计算的问题。这一章我们要掌握扭转的概念,怎样计算外力偶,画钮距图和计算材料在受到扭转外力偶的情况下如何计算切应力。有了上一章内容做基础,我们这一章主要就是数学推理计算。
   第四章介绍的是有关平面图形的几何性质,主要是为了下一章进一不学习做铺垫。我们主要要了解什么是静距、形心、惯性距的定义,其公式我们都可以用简单的高等数学知识推理出来,我们学习过高等数学,所以这一章不是很难。
  第五章介绍的是弯曲内力为了更好分析弯曲内力,课本首先介绍了弯曲的概念,实例,梁的支座和载荷的简化。然后介绍了如何用平衡方程求出支座反力。同时为了分析方便还规定了内力和弯距的方向性,这样有利于我们直接通过受力分析写出内力和弯距的大小。之后介绍了如何求解各个不同位置情况下的剪力和弯距方程,如何画弯距和剪力图,其方法大都是前面用过的方法。然后第五节介绍了载荷集度、剪力和弯距间的关系,通过它们之间的关系我们可以得出什么情况下构件所受到的弯距最大,什么情况下受到的剪力最大,这为我们分析构件的稳定性很大的方便,我们有了他们之间的关系后,就不用到处都去检验是否符合稳定性要求,只要在受到的最大弯距和剪力的地方分析它的稳定性。
   通过四五章的学习,我们可以很轻松的学习第六章的内容。也就是介绍构件在横力弯曲情况下的应力。横力弯曲情况下,构件受到的力有两种,一是弯曲内力,一是剪力。为了分析方便,我们首先分析的是纯弯曲条件下构件受到的正应力。通过前面学习的变形与正应力关系和弯曲变形的平面假设,我们运用物理关系和静力关系,我们可以很快推出正应力与弯距的关系式。通过其他知道分析,我们发现,纯弯曲情况下的正应力公式在横力弯曲情况下,产生的误差很小可以满足工程要求,所以横力弯曲和纯弯曲情况下的正应力公式是一样的。分析了正应力,我们接下来要分析的是剪应力。我们知道剪应力是由剪力产生的,但是弯距会不会产生切应力呢?我们通过受力分析,应用切应力互等定理可以推理出横力弯曲情况下的切应力公式,然后再分析构件受到的最大切应力得知,横力弯曲情况下的切应力并不和纯剪力情况下的切应力相同。在横截面是长方形的情况下最大的切应力是纯剪力时的1.5倍,在横截面是圆形时则是4/3倍。所以通过分析知道弯距也会产生切应力。并且通过这一节知识我们在设计时应该注意横力弯曲和纯剪力情况下的最大切应力不能用同样的公式。接下来一节介绍了如何提高弯曲强度的措施,我们知道为了提高构件的强度,增加构件的稳定性,我们可以通过合理安排梁的受力情况和选择合理的截面形状来提高。
  工程中,构件除了要能满足前面学习的强度要求外,还要能够满足刚度要求。第七章讲的就是构件在横力弯曲情况下产生的变形。通过数学和平衡方程我们可以得出构件在衡力弯曲情况下产生的变形:挠度和转角。通过分析可以知道挠度和转角都与弯距有关并且满足一定的方程。我们应用积分法和叠加法可以得出横力弯曲情况下,不同位置的挠度和转角公式。并且通过数学知识可以得出构件的最大挠度和转角,为我们设计符合刚度要求的构件提供了基础。学习这章主要学会求挠度和转角方程,设计出符合构件刚度要求的构件。
  至今为止,我们还只是学了横截面上的应力状态。但是单知道这些是不够的。为了设计出合格的构件,我们应该知道不同方位的斜截面号丧的应力状态。这就是第八章要学习的内容。通过前面的基础学习,我们学习第八章主要是应用数学和平衡受力分析得出不同方位的斜截面应力状态方程。通过应力状态方程我们可以得出各个截面的应力分布。通过方程分析,我们发现,不同横截面情况下的应力他们满足一定的关系,就是二向应力之间满足一个圆方程,而不同截面上的应力都可以在圆上找到,它们的位置与截面方位有关。这样我们就可以通过画应力圆来分析各个截面上的应力分布。大大简化了计算。通过二向应力状态分析,我们可以分析出三向应力状太。有了应力状态方程,再加上前面学习过的知识,我们可以得出广义胡克定律,知道三向应力状态下各个方向的变形。并且发现体积形变与平均正应力有一定的关系。接下来章节介绍了四种强度理论。
  通过前面的学习我们对材料力学的基本变形有了初步的了解。而大多数情况下,构件受到的变形一般都是几种变形的组合。这就是我们这一章要学习的内容:组合变形。这一章主要介绍了拉压与弯曲的组合变形,斜弯曲和弯扭组合。有了前面的知识做铺垫,我们学习这一章比较简单,没有什么新内容。
  第十章主要介绍了压杆稳定有关的知识。介绍了各种压杆的临界压力和欧拉公式的适用范围,并介绍了一些经验公式。通过临界压力,我们可以对压杆的稳定进行校核。最后介绍了提高压杆稳定性的措施:选择合理的截面形状,改变压杆的约束条件。
   




名词解释
载荷:当机械或工程结构工作时,构件将受到力的作用,作用于构件上的力都可以称为载荷。
外力:研究某一构件时,可设想把他从周围的其他物体中单独取出,并用P1,P2….等力代替周围其他物体对构件的作用,如划定研究范围为整个构件,则来自构件外部的力,其中包括约束反力、自重和惯性力等,都可以称为外力。
内力:当受外力作用时,构件各部分间的相对位置发生变化,从而引起构件内部各质点间存在相互作用力的改变,其改变量称为内力。内力是构件各部分之间相互作用力因外流而引起的附加值。
位移:可分为线位移和角位移。线位移----构件内一点空间坐标位置的改变量,矢量。角位移——构件内一条线段或一个平面的空间方位的改变量,矢量。
应变:分为线应变和切应变。线应变——构件内一点出在某个方向上单位长度的尺寸变化量,为代数量,规定伸长为正,缩短为负,无量纲,线应变又称为正应变。切应变——构件一点处在指定平面内两垂直线段的直角改变量,为代数量,无量纲。
变形:构件的尺寸改变和形状改变称为变形。变形是引起位移的原因,某些情况下位移量又可反映变形的程度。
应力:截面一点处的内力集度称为应力,应力为矢量。从量纲上看应力可理解为单位面积上的内力。
约束力:即阻止或约束物体运动的力。约束力不同于主动力,它是靠两个物体直接接触而发生的,约束力的方向于该物体被约束情况有关。