材料力学双语教学学习资料.docx

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材料力学双语教学学习资料

材料力学双语教学学习资料1

第一章绪论

Chapter1Introduction

§1-1材料力学的任务

TheTasksofMechanicsofMaterials

1＊.材料力学:

MechanicsofMaterials

2.构件:

StructuralMembers

3.变形:

Deformation

4＊.强度:

Strength

5＊.刚度:

Rigidity

6＊.稳定性:

Stability

§1-2变形固体的基本假设

FundamentalAssumptionsofSolidDeformationBodies

1.连续性假设:

Continuity

2.均匀性假设:

Homogeneity

3.各向同性假设:

Isotropy

§1.3外力及其分类

ExternalForcesandClassification

1.分布力:

DistributedForce

2.集中力:

PointForce

3.静载荷:

StaticLoad

4.动载荷:

DynamicLoad

§1.4内力、截面法和应力的概念

ConceptsofInternalForces，MethodofSectionandStress

1＊.内力:

InternalForce

2＊.截面法:

MethodofSection

3.截面法的三个步骤：

截开，代替，平衡

Threestepsofmethodofsection:

cutoff,substitute,andequilibrium.

4＊.应力:

Stress

5.平均应力：

Averagestress

6.应力（全应力）：

Wholestress（sumstress）

7＊.正应力:

NormalStress

8＊.剪应力（切应力）：

ShearingStress

§1.5变形与应变

DeformationandStrain

1．线应变:

Strain

2．剪应变:

ShearingStrain

§1.6杆件变形的基本形式

BasicTypesofDeformationsofRods

1＊.拉伸或压缩:

TensionorCompression

2＊.剪切:

Shear

3＊.扭转:

Torsion

4＊.弯曲:

Bending

第二章拉伸、压缩与剪切

Chapter2Tension，CompressionandShear

§2.1轴向拉伸与压缩的概念和实例

TheConceptandExamplesofAxialTensionandCompression

1.拉杆:

TensileRod

2.压杆:

CompressiveRod

3.受力特点：

外力合力的作用线与杆轴线重合CharacteristicoftheExternalForces:

Theactinglineoftheresultantofexternalforcesiscoincidedwiththeaxisoftherod.

4.变形特点：

杆沿轴向伸长或缩短

CharacteristicofDeformation:

Rodwillelongateorcontractalongtheaxisoftherod.

§2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的

内力和应力

InternalForceandStressofAxialTensionorCompressionontheCrossSection

1＊.横截面:

CrossSection

2＊.轴力:

NormalForce

3＊.轴力图:

DiagramofNormalForce

§2.3直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力

StressofAxialTensionorCompression

ontheSkewSection

1.斜截面:

SkewSection

2.

§2.4材料在拉伸时的力学性能

MechanicalPropertiesofMaterials

withTensileLoad

1.标准试件:

Specimen

2.低碳钢（C≤0.3%）:

LowCarbonSteel

3.弹性阶段:

ElasticRegion

4.屈服阶段:

YieldingStage

5.强化阶段:

HardeningStage

6.颈缩阶段:

NeckingStage

7＊.σp----比例极限:

ProportionalLimit

8＊.σe----弹性极限:

ElasticLimit

9＊.σs----屈服极限:

YieldingStress

10＊.σb----强度极限:

UltimateStress

11.延伸率:

PercentElongation

12.断面收缩率:

PercentReductionofArea

13.塑性材料:

DuctileMaterials

14.脆性材料:

BrittleMaterials

15.铸铁:

Castiron

§2.7失效、安全系数和强度计算

Failure,SafetyfactorandStrengthcalculation

1＊.许用应力:

AllowableStress

2.安全系数:

SafetyFactor

3＊.强度条件:

StrengthCondition

4＊.强度校核:

Checkstrength

5＊.截面设计:

Sectiondesign

6＊.确定许可载荷:

Determineallowableload

§2.8轴向拉伸或压缩时的变形

DeformationinAxialTensionorCompression

1.弹性变形:

ElasticDeformation

2.塑性变形:

PlasticDeformation

3.纵向应变:

LongitudinalStrain

4.横向应变:

LateralStrain

5．线弹性变形:

LinearElasticDeformation

6.泊松比:

Poisson’sratio

7＊.弹性模量-E：

表示材料抵抗拉压变形的

能力E-modulusofelasticity：

Indicatesthecapabilityofmaterialsforresistingtensionorcompression

8＊.抗拉刚度-EA:

表示构件抵抗拉压变形的能力EA-theaxialrigidity:

Indicatesthecapabilityofconstructivemembersforresistingtensionorcompression

9＊.胡克定律（Hooke’sLaw）:

当应力不超过材料的比例极限时，应力与应变成正比.Thestressisproportionaltothestrainwithintheelasticregion.

§2.12应力集中的概念

TheConceptofStressConcentration

1.由于截面尺寸的突然变化，使截面上的应力分布不再均匀，在某些部位出现远大于平均值的应力，称应力集中。

Discontinuitiesofcrosssectionmayresultinhighlocalizedorconcentratedstresses.

2.理论应力集中系数K：

TheoreticalStress-concentrationFactor-K

§2.13剪切和挤压的实用计算

PracticalCalculationofShearandBearing

1＊.剪切：

Shear

2.剪切面：

ShearingPlane

3＊.剪切面上的内力-剪力：

InternalForceinShearingPlane-ShearingForce

4.剪切的实用计算：

PracticalCalculationofShear

5.挤压的实用计算：

PracticalCalculationofBearing

6.挤压强度条件：

工作中的挤压应力不应超过许用挤压应力。

Strengthconditionofbearing：

Workingbearingstressshouldnotexceedthe

allowablebearingstress.

第三章扭转

ChapterThreeTorsion

§3.1扭转的概念和实例

ConceptandExamplesofTorsion

1.电动机:

Generator

2.涡轮:

Turbine

3＊.扭转的受力特点：

杆件的两端作用着大小相等，方向相反，且作用面垂直于杆件轴线的力偶。

Characteristicofloads:

Shaftisloadedbyatorsionalcoupleinplanesthatareperpendiculartotheaxisoftheshaft.

4＊.变形特点：

杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。

Characteristicofdeformation:

anytwocrosssectionswilltwistalongtheaxis.

5＊.轴:

Shaft

§3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图

Calculationoftheexternaltorque

InternaltorqueandItsdiagram

1．扭转外力偶矩的计算：

Calculationoftheexternaltorque

2＊.扭矩：

InternalTorque

3.符号规定：

Signconvention

4＊.右手螺旋法则:

Righthandscrewrule

5＊.扭矩图：

DiagramofInternalTorque

§3.3纯剪切

PureShear

1.薄壁圆筒的扭转实验：

Experimentofthin-walledcirculartubeundertorsion

2.变形特点:

Charactersofdeformations：

截面间的距离不变;所有横截面的位置不变;所有纵向线转过了一个角度γ。

Distancesbetweenthesectionsremain

unchanged,Allcrosssectionsremainunchanged,Allthegeneratinglinesrevolvethroughanangleγ.

3＊.切应力互等定理：

Theoremofcomplementaryshearingstresses

4＊.切应变：

Shearingstrain

5＊．剪切虎克定律：

Hooke’slawofshear

6＊.剪切弹性模量G：

Modulusofelasticityofshearing

第四节圆轴扭转时的应力

Stressesinaroundshaftundertorsion）

1＊.Ip（极惯性矩）---polarmomentof

inertia

2＊.Wp（抗扭截面系数）----sectionmodulus

intorsion

§3.5圆轴扭转时的变形

1.扭转角:

Theangleoftwist

2＊.抗扭刚度GIp：

thetorsionalrigidity

3＊.扭转的刚度条件:

Rigidityconditionintorsion

4.单位长度扭转角：

Theangleoftwistperunitlength

Exercises

1.Abracket（支架）isshowninthefigure，Thecross-sectionareaofthesteelbarABisA1=6cm2；thecross-sectionareaofthewoodenbarBCisA2=300cm2，Knowingtheallowablestressofsteelis[σ]=140MPa,theallowabletensilestressofwoodis[σ]L=8MPa,andtheallowablecompressivestressofwoodis[σ]Y=4MPa.TrydeterminetheallowableloadPofthebracket.

2.Awoodentenon（榫）jointisshowninthefigure.Knowingthatthequantitiesarea=b=12cm，h=35cm，c=4.5cmandP=40KN.Trytodeterminetheshearingstressandbearingstressforthejoint.

3．Twoboardsareboltedtogetherasshown.Eachboardhasathickness（δ）of2mm,andawidth（b）of15mm.Thediameterdoftheboltis4mm.Allthepartsaremadefromthesamematerialandhavethesameallowablestresses

160MPa,

=100MPa,

300MPa.TrytodesignthetensileforceF.

4.Atensilebarandtwocoverboardsareboltedtogetherasshown.Eachcoverboardhasathicknessof8mm.Allthepartsaremadefromthesamematerialandhavethesameallowablestresses

80MPa,

=60MPa,

160MPa.Thethicknessofthebar

=15mm,thetensileforceF=120KN.Trytodesign

（1）thediameterdofthebolt.

（2）thewidthbofthetensilebar.

5．构件在外力作用下抵抗破坏的能力称为；构件在外力作用下抵抗变形的能力称为；构件在外力作用下保持原有平衡状态的能力称为。

（PleasefillintheblankswithproperwordsinEnglish.）

6．杆件的基本变形一般有　、　、

　、　、四种。

（PleasefillintheblankswithproperwordsinEnglish.）

第四章弯曲内力

ChapterFourInternalForcesinBending

§4-1弯曲的概念和实例

§4-1TheConceptsandExamplesinBending

1＊．梁：

beam

2．轴线：

axis

3．纵向对称面：

longitudinalplaneofsymmetry

4＊．平面弯曲：

planebending

5＊．弯曲的受力特点：

作用于杆件上的外力或外力偶矩矢垂直于杆件轴线。

Characteristicsofloads:

externalforcesorexternalthecouplevectorperpendicular

totheaxisoftherod.

6＊．弯曲的变形特点：

杆件的轴线由直线变为曲线。

Characteristicsofdeformations:

theaxisoftherodchangeintocurvefromoriginalstraightlines.

7＊．弯曲变形：

杆件在垂直于杆轴线的外力或两个外力偶的作用下，杆的轴线由直线变为曲线，这种变形称为弯曲变形。

BENDING:

Theactionoftheexternalforceorexternalthecouplevectorperpendicular

totheaxisoftherodmakestheaxisoftherodchangeintocurvefromoriginalstraightlines,thisdeformationiscalledbending.

§4-2受弯杆件的简化

§4-2SimplificationofBendingRods

1．集中力：

concentratedforce

2．分布力：

distributedload

3．均布载荷：

uniformload

4．支座：

support

5＊.简支粱：

simplesupportedbeam

6＊.外伸梁：

overhangingbeam

7＊.悬臂梁：

cantileverbeam

§4-3剪力和弯矩

§4-3ShearingForceandBendingMoment

1.弯曲内力：

internalforcesinbending

2＊.剪力：

shearingforce

3＊.弯矩：

bendingmoment

4.内力的正负规定：

signconventions

fortheinternalforces

§4-4剪力方程和弯矩弯矩方程

剪力图和弯矩图

§4-4TheEquationsofShearingForceandBendingMoment

TheDiagramsofShearingForceandBendingMoment

1＊．剪力方程：

equationofshearingforce

2＊．弯矩方程：

equationofbendingmoment

3＊．剪力图：

diagramofshearingforce

4＊．弯矩图：

diagramofbendingmoment

§4-5载荷集度、剪力和弯矩间的关系

§4-5RelationsamongtheIntensityofDistributedLoad,ShearingForceandBendingMoment

1＊.微分关系：

differentialrelations

2＊.规律法：

methodofregulation

3＊.控制截面法：

methodofcontrolsections

4.水平直线：

horizontalstraightline

5.斜直线：

inclinedstraightline

6.突变：

suddenchange

7.增函数：

increasingfunction

8.减函数：

decreasingfunction

9.盆状抛物线：

basin-likecurve

10.坟状抛物线：

tomb-likecurve

11.折向与P相反：

flexibleoppositetoP

第五章弯曲应力

ChapterFiveStressesinBending

§5-1纯弯曲

§5-1PureBending

1.横力弯曲：

transversebending

2＊.纯弯曲：

purebending

3.平面假设：

横截面变形后仍为平面，只是绕中性轴发生转动，距中性轴等高处，变形相等。

Hypothesisofplanesection:

Thecrosssectionsremainstillplanes,andonlyrotatethroughsomeanglesaroundtheirneutralaxesafterdeformation.

4＊.中性层：

neutrallayer

5＊.中性轴：

neutralaxis

6.纵向对称轴：

longitudinalaxisofsymmetry

§5-2纯弯曲时的正应力

§5-2NormalStressinPureBending

1．几何关系：

geometricrelation

2．物理关系：

physicsrelation

3．静力关系：

staticrelation

4＊.抗弯刚度EIz：

flexuralrigidity

§5-3横力弯曲时的正应力

§5-3NormalStressinTransverseBending

1＊.抗弯截面系数W：

sectionfactorofbending

2＊.弯曲的强度条件：

strengthconditioninbending

§5-4弯曲切应力

§5-4ShearingStressinBending

1．矩形截面梁：

thebeamwithrectangular

section

2．工字形截面梁：

wide-flangebeam

3．翼缘：

flange

4．腹板：

web

5．静矩：

staticmoment

6＊.惯性矩：

momentofinertia

6．焊接：

melt

7．铆接：

rivet

§5-6提高弯曲强度的措施

§5-6MeasuresofIncreasingStrengthinBending

1．合理安排梁的受力情况：

arrangetheloadsofbeamreasonably

2．跨度：

span

3．梁的合理截面：

reasonablesectionofbeams

4＊.等强度梁：

equalstrengthbeams

第六章弯曲变形

ChapterSixDeformationsinBending

§6-1工程中的弯曲变形问题

§6-1TheProblemsofDeformationDuetoBendinginEngineering

1．车床主轴：

principalaxisoflathe

2．振动：

vibrate

3．噪声：

noise

§6-2挠曲线的微分方程

§6-2