學(xué)習(xí)心得
材料力學(xué)研究的是有關(guān)機(jī)械或工程結(jié)構(gòu)的各個(gè)組成部分在受外力的情況下發(fā)生的變形，分析變形對(duì)構(gòu)件的影響，并設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的構(gòu)件，使它滿足穩(wěn)定性的要求。簡(jiǎn)明材料力學(xué)主要講述了拉壓，彎曲，扭轉(zhuǎn)這三中簡(jiǎn)單的變形及其組合變形。
這門(mén)課程是有關(guān)材料力學(xué)的簡(jiǎn)明教程，學(xué)習(xí)的知識(shí)非常簡(jiǎn)單，按變形分主要學(xué)習(xí)的就是上述三種變形及其組合。按應(yīng)力分主要就是正應(yīng)力和切應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的形變大小。開(kāi)始學(xué)習(xí)這門(mén)課程，對(duì)課本主要知識(shí)結(jié)構(gòu)不是很了解的話，就會(huì)覺(jué)得學(xué)習(xí)的知識(shí)很多，而且公式也非常多，有些公式還很難記，當(dāng)時(shí)感覺(jué)就是有點(diǎn)難。
但是對(duì)于理科課程，我覺(jué)得最主要的是要抓住其主要的，形成一條線，讓它貫穿整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，然后拖住一些細(xì)節(jié)知識(shí)。學(xué)習(xí)材料力學(xué)的基礎(chǔ)是變形固體的基本假設(shè)，在滿足工程要求的情況下，提出合理的假設(shè)，然后在用簡(jiǎn)單高等數(shù)學(xué)分析，推理出一些簡(jiǎn)單實(shí)用的公式。而我一直喜歡的就是對(duì)一些簡(jiǎn)單的公式自己根據(jù)已知條件，再用學(xué)過(guò)的知識(shí)推理出公式，這樣得出的公式就一般很容易記住，并且對(duì)其推理過(guò)程也有所掌握，不會(huì)亂套。但是材料力學(xué)不象數(shù)學(xué)那樣要求嚴(yán)格的數(shù)學(xué)公式，它要求的是滿足工程要求，適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化公式，簡(jiǎn)化計(jì)算。所以有的時(shí)候我們要記住個(gè)種公式的適用條件，不能一概而論，否則很容易出錯(cuò)。
材料力學(xué)本來(lái)學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)該很多，而且它的方法也很多。對(duì)于能量法我比較感興趣，因?yàn)橐郧皩?duì)能量法不是很了解，只知道它很有用。以前接觸過(guò)一些物理習(xí)題，本來(lái)很難的題目，但是用能量法解時(shí)，卻非常容易，于是對(duì)能量法有了些興趣?？吹奖緯?shū)介紹了一些能量法，但是老師說(shuō)不考，所以沒(méi)有講，于是沒(méi)辦法自己獨(dú)自一人看了一下，但是介紹的不是很深，所以決定還是以后抽時(shí)間借圖書(shū)館的書(shū)看。還有就是學(xué)習(xí)材料力學(xué)有一個(gè)不好就是對(duì)一些假設(shè)不是很理解。為什么那個(gè)假設(shè)成立的問(wèn)題我一直沒(méi)有怎么弄清楚。聽(tīng)老師說(shuō)那要通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)的知識(shí)才能解決，對(duì)那兩門(mén)課我挺感興趣的，但是現(xiàn)在沒(méi)有時(shí)間學(xué)習(xí)，所以決定還是下學(xué)期去選修。
第一章緒論主要講了材料力學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí)。介紹學(xué)習(xí)材料力學(xué)的任務(wù)和材料力學(xué)的作用，變形固體的3個(gè)基本假設(shè)：連續(xù)性假設(shè)、均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)，和材料力學(xué)研究的內(nèi)容方法，它是我們學(xué)習(xí)材料力學(xué)的基礎(chǔ)，概括地論述了我們這門(mén)課程學(xué)習(xí)和要研究的問(wèn)題，方法。
第二章講的是我們這門(mén)課程涉及到的第一種變形拉壓剪切問(wèn)題。這一章首先介紹了拉伸和壓縮的概念和一些實(shí)例讓大家了解什么是拉壓，緊接著第二節(jié)就開(kāi)始介紹與拉壓有關(guān)的內(nèi)力和應(yīng)力，并且介紹了內(nèi)力的求法，符號(hào)的判斷和怎樣畫(huà)軸力圖，軸力圖的意義。接下來(lái)第三節(jié)介紹了塑性和脆性材料的拉伸時(shí)的力學(xué)性能。從中我們可以了解到這兩種材料在受到拉伸時(shí)各階段表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能，讓我們對(duì)材料的認(rèn)識(shí)更進(jìn)了一步，知道為什么同樣是鐵的低碳鋼和鑄鐵為什么在受到相同的拉力條件下卻表現(xiàn)出不同的力學(xué)性能。接著第四節(jié)介紹了塑性和脆性材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能。通過(guò)這兩節(jié)學(xué)習(xí)，我們可以解釋生活中一些材料損壞的現(xiàn)象，并且可以初步設(shè)計(jì)什么構(gòu)件可以用什么樣的材料，使它更能符合穩(wěn)定性要求。再加上下一節(jié)的內(nèi)容：失效、安全系數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算我們就可以選擇合理材料使它能夠滿足在受到拉壓內(nèi)力時(shí)穩(wěn)定性要求。最后一節(jié)講的是變形大小的問(wèn)題，從中我們知道，材料在受到拉壓內(nèi)力時(shí)不僅受力的方向長(zhǎng)度會(huì)改變，與它垂直的橫截面同樣也有變形，并且它們之間存在一定的關(guān)系。接著第11節(jié)介紹了有關(guān)剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算。雖然不是準(zhǔn)確計(jì)算但是它滿足工程要求，所以我們一般情況下可以用實(shí)用計(jì)算公式計(jì)算剪切和擠壓情況下的切應(yīng)力和正應(yīng)力。
第三章介紹的是材料力學(xué)中的第二種變形，扭轉(zhuǎn)變形。這一章比較簡(jiǎn)單，主要是怎樣計(jì)算的問(wèn)題。這一章我們要掌握扭轉(zhuǎn)的概念，怎樣計(jì)算外力偶，畫(huà)鈕距圖和計(jì)算材料在受到扭轉(zhuǎn)外力偶的情況下如何計(jì)算切應(yīng)力。有了上一章內(nèi)容做基礎(chǔ)，我們這一章主要就是數(shù)學(xué)推理計(jì)算。
第四章介紹的是有關(guān)平面圖形的幾何性質(zhì)，主要是為了下一章進(jìn)一不學(xué)習(xí)做鋪墊。我們主要要了解什么是靜距、形心、慣性距的定義，其公式我們都可以用簡(jiǎn)單的高等數(shù)學(xué)知識(shí)推理出來(lái)，我們學(xué)習(xí)過(guò)高等數(shù)學(xué)，所以這一章不是很難。
第五章介紹的是彎曲內(nèi)力為了更好分析彎曲內(nèi)力，課本首先介紹了彎曲的概念，實(shí)例，梁的支座和載荷的簡(jiǎn)化。然后介紹了如何用平衡方程求出支座反力。同時(shí)為了分析方便還規(guī)定了內(nèi)力和彎距的方向性，這樣有利于我們直接通過(guò)受力分析寫(xiě)出內(nèi)力和彎距的大小。之后介紹了如何求解各個(gè)不同位置情況下的剪力和彎距方程，如何畫(huà)彎距和剪力圖，其方法大都是前面用過(guò)的方法。然后第五節(jié)介紹了載荷集度、剪力和彎距間的關(guān)系，通過(guò)它們之間的關(guān)系我們可以得出什么情況下構(gòu)件所受到的彎距最大，什么情況下受到的剪力最大，這為我們分析構(gòu)件的穩(wěn)定性很大的方便，我們有了他們之間的關(guān)系后，就不用到處都去檢驗(yàn)是否符合穩(wěn)定性要求，只要在受到的最大彎距和剪力的地方分析它的穩(wěn)定性。
通過(guò)四五章的學(xué)習(xí)，我們可以很輕松的學(xué)習(xí)第六章的內(nèi)容。也就是介紹構(gòu)件在橫力彎曲情況下的應(yīng)力。橫力彎曲情況下，構(gòu)件受到的力有兩種，一是彎曲內(nèi)力，一是剪力。為了分析方便，我們首先分析的是純彎曲條件下構(gòu)件受到的正應(yīng)力。通過(guò)前面學(xué)習(xí)的變形與正應(yīng)力關(guān)系和彎曲變形的平面假設(shè)，我們運(yùn)用物理關(guān)系和靜力關(guān)系，我們可以很快推出正應(yīng)力與彎距的關(guān)系式。通過(guò)其他知道分析，我們發(fā)現(xiàn)，純彎曲情況下的正應(yīng)力公式在橫力彎曲情況下，產(chǎn)生的誤差很小可以滿足工程要求，所以橫力彎曲和純彎曲情況下的正應(yīng)力公式是一樣的。分析了正應(yīng)力，我們接下來(lái)要分析的是剪應(yīng)力。我們知道剪應(yīng)力是由剪力產(chǎn)生的，但是彎距會(huì)不會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力呢？我們通過(guò)受力分析，應(yīng)用切應(yīng)力互等定理可以推理出橫力彎曲情況下的切應(yīng)力公式，然后再分析構(gòu)件受到的最大切應(yīng)力得知，橫力彎曲情況下的切應(yīng)力并不和純剪力情況下的切應(yīng)力相同。在橫截面是長(zhǎng)方形的情況下最大的切應(yīng)力是純剪力時(shí)的1.5倍，在橫截面是圓形時(shí)則是4/3倍。所以通過(guò)分析知道彎距也會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力。并且通過(guò)這一節(jié)知識(shí)我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意橫力彎曲和純剪力情況下的最大切應(yīng)力不能用同樣的公式。接下來(lái)一節(jié)介紹了如何提高彎曲強(qiáng)度的措施，我們知道為了提高構(gòu)件的強(qiáng)度，增加構(gòu)件的穩(wěn)定性，我們可以通過(guò)合理安排梁的受力情況和選擇合理的截面形狀來(lái)提高。
工程中，構(gòu)件除了要能滿足前面學(xué)習(xí)的強(qiáng)度要求外，還要能夠滿足剛度要求。第七章講的就是構(gòu)件在橫力彎曲情況下產(chǎn)生的變形。通過(guò)數(shù)學(xué)和平衡方程我們可以得出構(gòu)件在衡力彎曲情況下產(chǎn)生的變形：撓度和轉(zhuǎn)角。通過(guò)分析可以知道撓度和轉(zhuǎn)角都與彎距有關(guān)并且滿足一定的方程。我們應(yīng)用積分法和疊加法可以得出橫力彎曲情況下，不同位置的撓度和轉(zhuǎn)角公式。并且通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)可以得出構(gòu)件的最大撓度和轉(zhuǎn)角，為我們?cè)O(shè)計(jì)符合剛度要求的構(gòu)件提供了基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)這章主要學(xué)會(huì)求撓度和轉(zhuǎn)角方程，設(shè)計(jì)出符合構(gòu)件剛度要求的構(gòu)件。
至今為止，我們還只是學(xué)了橫截面上的應(yīng)力狀態(tài)。但是單知道這些是不夠的。為了設(shè)計(jì)出合格的構(gòu)件，我們應(yīng)該知道不同方位的斜截面號(hào)喪的應(yīng)力狀態(tài)。這就是第八章要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。通過(guò)前面的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，我們學(xué)習(xí)第八章主要是應(yīng)用數(shù)學(xué)和平衡受力分析得出不同方位的斜截面應(yīng)力狀態(tài)方程。通過(guò)應(yīng)力狀態(tài)方程我們可以得出各個(gè)截面的應(yīng)力分布。通過(guò)方程分析，我們發(fā)現(xiàn)，不同橫截面情況下的應(yīng)力他們滿足一定的關(guān)系，就是二向應(yīng)力之間滿足一個(gè)圓方程，而不同截面上的應(yīng)力都可以在圓上找到，它們的位置與截面方位有關(guān)。這樣我們就可以通過(guò)畫(huà)應(yīng)力圓來(lái)分析各個(gè)截面上的應(yīng)力分布。大大簡(jiǎn)化了計(jì)算。通過(guò)二向應(yīng)力狀態(tài)分析，我們可以分析出三向應(yīng)力狀太。有了應(yīng)力狀態(tài)方程，再加上前面學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，我們可以得出廣義胡克定律，知道三向應(yīng)力狀態(tài)下各個(gè)方向的變形。并且發(fā)現(xiàn)體積形變與平均正應(yīng)力有一定的關(guān)系。接下來(lái)章節(jié)介紹了四種強(qiáng)度理論。
通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們對(duì)材料力學(xué)的基本變形有了初步的了解。而大多數(shù)情況下，構(gòu)件受到的變形一般都是幾種變形的組合。這就是我們這一章要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：組合變形。這一章主要介紹了拉壓與彎曲的組合變形，斜彎曲和彎扭組合。有了前面的知識(shí)做鋪墊，我們學(xué)習(xí)這一章比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有什么新內(nèi)容。
第十章主要介紹了壓桿穩(wěn)定有關(guān)的知識(shí)。介紹了各種壓桿的臨界壓力和歐拉公式的適用范圍，并介紹了一些經(jīng)驗(yàn)公式。通過(guò)臨界壓力，我們可以對(duì)壓桿的穩(wěn)定進(jìn)行校核。最后介紹了提高壓桿穩(wěn)定性的措施：選擇合理的截面形狀，改變壓桿的約束條件。
名詞解釋
載荷：當(dāng)機(jī)械或工程結(jié)構(gòu)工作時(shí)，構(gòu)件將受到力的作用，作用于構(gòu)件上的力都可以稱(chēng)為載荷。
外力：研究某一構(gòu)件時(shí)，可設(shè)想把他從周?chē)钠渌矬w中單獨(dú)取出，并用P1，P2….等力代替周?chē)渌矬w對(duì)構(gòu)件的作用，如劃定研究范圍為整個(gè)構(gòu)件，則來(lái)自構(gòu)件外部的力，其中包括約束反力、自重和慣性力等，都可以稱(chēng)為外力。
內(nèi)力：當(dāng)受外力作用時(shí)，構(gòu)件各部分間的相對(duì)位置發(fā)生變化，從而引起構(gòu)件內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力的改變，其改變量稱(chēng)為內(nèi)力。內(nèi)力是構(gòu)件各部分之間相互作用力因外流而引起的附加值。
位移：可分為線位移和角位移。線位移----構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)空間坐標(biāo)位置的改變量，矢量。角位移——構(gòu)件內(nèi)一條線段或一個(gè)平面的空間方位的改變量，矢量。
應(yīng)變：分為線應(yīng)變和切應(yīng)變。線應(yīng)變——構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)出在某個(gè)方向上單位長(zhǎng)度的尺寸變化量，為代數(shù)量，規(guī)定伸長(zhǎng)為正，縮短為負(fù)，無(wú)量綱，線應(yīng)變又稱(chēng)為正應(yīng)變。切應(yīng)變——構(gòu)件一點(diǎn)處在指定平面內(nèi)兩垂直線段的直角改變量，為代數(shù)量，無(wú)量綱。
變形：構(gòu)件的尺寸改變和形狀改變稱(chēng)為變形。變形是引起位移的原因，某些情況下位移量又可反映變形的程度。
應(yīng)力：截面一點(diǎn)處的內(nèi)力集度稱(chēng)為應(yīng)力，應(yīng)力為矢量。從量綱上看應(yīng)力可理解為單位面積上的內(nèi)力。
約束力：即阻止或約束物體運(yùn)動(dòng)的力。約束力不同于主動(dòng)力，它是靠?jī)蓚€(gè)物體直接接觸而發(fā)生的，約束力的方向于該物體被約束情況有關(guān)。
