什么是擠壓破壞 工程力學(xué) 工程力學(xué)剪力方向怎么判斷

求工程力學(xué)基本知識點，工程力學(xué)中的剪切與擠壓，在工程力學(xué)上，什么叫剪切力？怎樣判斷？

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• 工程力學(xué)必背理論
• 剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力計算公式
• 工程力學(xué)剪力方向怎么判斷

工程力學(xué)必背理論

結(jié)構(gòu)按其幾何特征分為三種類型：（1）桿系結(jié)構(gòu)：由桿件組成的結(jié)構(gòu)。桿件的幾何特征是其長度遠遠大于橫截面的寬度 和高度。 （2）薄壁結(jié)構(gòu)：由薄板或薄殼組成。薄板或薄殼的幾何特征是其厚度遠遠小于另兩個 方向的尺寸。 （3）實體結(jié)構(gòu)：由塊體構(gòu)成。其幾何特征是三個方向的尺寸基本為同一數(shù)量級。 結(jié)構(gòu)正常工作必須滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求。強度是指抵抗破壞的能力。剛度是指抵抗變形的能力。穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件保持原有 的平衡狀態(tài)的能力。 第一章 力是物體之間相互的機械作用，這種作用使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，或使物體產(chǎn)生變形。力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變的效應(yīng)稱為外效應(yīng)，而使物體發(fā)生變形的效應(yīng) 稱為內(nèi)效應(yīng)。 力的三要素：（1）力的大?。?）力的方向（3）力的作用位置 二力平衡公理作用于同一剛體上的兩個力成平衡的必要與充分條件是：力的大小相等，方向相反，作 用在同一直線上。 加減平衡力系公理在作用于剛體的任意力系中，加上或減去平衡力系，并不改變原力系對剛體作用效應(yīng)。 推論一力的可傳性原理 作用于剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任意一點，而不改變該力對剛體的效應(yīng)。@7. 力的平行四邊形法則 作用于物體上同一點的兩個力可以合成為作用于該點的一個合力，它的大小和方向由以 這兩個力的矢量為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。 推論二三力平衡匯交定理 剛體受同一平面內(nèi)互不平行的三個力作用而平衡時，則此三力的作用線必匯交于一點。 @8.作用與反作用公理 兩個物體間相互作用力，總是同時存在，它們的大小相等，指向相反，并沿同一直線分 別作用在這兩個物體上。 第二章 平面匯交力系：平面匯交力系合成的結(jié)果是一個合力，合力的作用線過力系的匯交點，合力等于原力系中所有各力的矢量和。 可用矢量式表示為 (2-1)@10. 平面匯交力系的平衡的必要與充分的幾何條件是：力的多邊形自行封閉，或各力 矢的矢量和等于零。 第三章 @11.力F 點之矩定義為：力的大小F與力臂d 的乘積冠以適當(dāng)?shù)恼撎枺苑?(F)＝Fh（3－1） 通常規(guī)定：力使物體繞矩心逆時針方向轉(zhuǎn)動時，力矩為正，反之為負。 @12. 力矩的性質(zhì)： （1）力對點之矩，不僅取決于力的大小，還與矩心的位置有關(guān)。 （2）力對任一點之矩，不因該力的作用點沿其作用線移動而改變，再次說明力是滑移矢量。 （3）力的大小等于零或其作用線通過矩心時，力矩等于零。 @13. 合力矩定理 定理：平面匯交力系的合力對其平面內(nèi)任一點的矩等于所有各分力對同一點之矩的代數(shù) （3－3）上式稱為合力矩定理。合力矩定理建立了合力對點之矩與分力對同一點之矩的關(guān)系。這 個定理也適用于有合力的其它力系。 第二節(jié) @14. 在力學(xué)中把這樣一對等值、反向而不共線的平行力稱為力偶，用符號 表示。兩個力作用線之間的垂直距離稱為力偶臂@15. 力偶對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)取決于：力偶中力的大小、力偶的轉(zhuǎn)向以及力偶臂的大小。 在平面問題中，將力偶中的一個力的大小和力偶臂的乘積冠以正負號，(作為力偶對物體轉(zhuǎn) 動效應(yīng)的量度，稱為力偶矩，用m (3-4)通常規(guī)定：力偶使物體逆時針方向轉(zhuǎn)動時，力偶矩為正，反之為負。 在國際單位制中，力矩的單位是牛頓?6?1米（N?6?1?6?1m）或千牛頓?6?1米（kN?6?1m）。 @15. 力偶對其作用面內(nèi)任一點的矩總等于力偶矩。所以力偶對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)總?cè)Q 于偶矩（包括大小和轉(zhuǎn)向），而與矩心位置無關(guān)。 由上述分析得到如下結(jié)論： 在同一平面內(nèi)的兩個力偶，只要兩力偶的力偶的代數(shù)值相等，則這兩個力偶相等。這 就是平面力偶的等效條件。 根據(jù)力偶的等效性，可得出下面兩個推論： 推論1 力偶可在其作用面內(nèi)任意移動和轉(zhuǎn)動，而不會改變它對物體的效應(yīng)。 推論2 只要保持力偶矩不變，可同時改變力偶中力的大小和力偶臂的長度，而不會改 變它對物體的作用效應(yīng)。 由力偶的等效性可知，力偶對物體的作用，完全取決于力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向。 @16. 平面力偶系可以合成為一合力偶，此合力偶的力偶矩等于力偶系中各力偶的力偶 矩的代數(shù)和。 @17. 平面力偶系平衡的必要與充分條件：平面力偶系中所有各力偶的力偶矩的代數(shù)和 等于零。 @18. 力的平移定理：作用于剛體上的力可以平行移動到剛體上的任意一指定點，但必 須同時在該力與指定點所決定的平面內(nèi)附加一力偶，其力偶矩等于原力對指定點之矩。 @19. 力的平移定理表明，可以將一個力分解為一個力和一個力偶；反過來，也可以將 同一平面內(nèi)一一個力和一個力偶合成為一個力。應(yīng)該注意，力的平移定理只適用于剛體，而 不適用于變形體，并且只能在同一剛體上平行移動。 @20. 當(dāng)平面任意力系的主矢和主矩都等于零時，作用在簡化中心的匯交力系是平衡力 系，附加的力偶系也是平衡力系，所以該平面任意力系一定是平衡力系。于是得到平面任意 力系的充分與必要條件是：力系的主矢和主矩同時為零。即 （3－11）用解析式表示可得 （3－12）上式為平面任意力系的平衡方程。平面任意力系平衡的充分與必要條件可解析地表達 為：力系中各力在其作用面內(nèi)兩相交軸上的投影的代數(shù)和分別等于零，同時力系中各 其作用面內(nèi)任一點之的代數(shù)和也等于零。平面任意力系的平衡方程除了由簡化結(jié)果直接得出的基本形式（3－12）外，還有二矩 （3－13）其中矩心A、B 兩點的連線不能與x 軸垂直。 三矩式平衡方程形式： （3－14）其中A、B、C 三點不能共線。 由（3－12）式得 (3－15)由（3－13）式得 （3－16）其中兩個矩心A、B 的連線不能與各力作用線平行。 平面平行力系有兩個獨立的平衡方程，可以求解兩個未知量。 圖3－25 作用于物體上的主動力的合力 Q，不論其大小如何，只要其作用線與接觸面公法線間 的夾角α不大于摩擦角φ 第五章@21. 截面法求內(nèi)力的步驟可歸納為: （1）截開:在欲求內(nèi)力截面處,用一假想截面將構(gòu)件一分為二。 （3）平衡:根據(jù)保留部分的平衡條件,確定截面內(nèi)力值。@22.軸力N 方向與截面外法線方向相同為正，即為拉力；相反為負，即為壓力。 @23. 任一截面上的軸力的數(shù)值等于對應(yīng)截面一側(cè)所有外力的代數(shù)和，且當(dāng)外力的方向 稱為n—n截面上的扭矩。 桿件受到外力偶矩作用而發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形 時，在桿的橫截面上產(chǎn)生的內(nèi)力稱扭矩（T） 單位：Nm 或KNm。 符號規(guī)定：按右手螺旋法則將T 表示為 矢量，當(dāng)矢量方向與截面外法線方向相同為 正（圖5-9c）；反之為負（圖5-9d）。 圖5-9 @24. 任一截面上的扭矩值等于對應(yīng)截面一側(cè)所有外力偶矩的代數(shù)和，且外力偶矩應(yīng)用 右手螺旋定則背離該截面時為正，反之為負。 @25. 圖5-12 剪力與彎矩的符號規(guī)定：剪力符號：當(dāng)截面上的剪力使分離體作順時針方向轉(zhuǎn)動時為正；反之為負。如圖 5-13a 所示。彎矩符號：當(dāng)截面上的彎矩使分離體上部受壓、下部受拉時為正，反之為負。如圖5-13b 所示。 例5-4 試求圖5-14（a）所示外伸梁指定截面的剪力和彎矩。 圖5-14 由上述剪力及彎矩計算過程推得：任一截面上的剪力的數(shù)值等于對應(yīng)截面一側(cè)所有外力在垂直于梁軸線方向上的投影的 代數(shù)和，且當(dāng)外力對截面形心之矩為順時針轉(zhuǎn)向時外力的投影取正，反之取負； 任一截面上彎矩的數(shù)值等于對應(yīng)截面一側(cè)所有外力對該截面形心的矩的代數(shù)和，若取左 側(cè)，則當(dāng)外力對截面形心之矩為順時針轉(zhuǎn)向時取正，反之取負；若取右側(cè)，則當(dāng)外力對截 面形心之矩為逆時針轉(zhuǎn)向時取正，反之取負；即 （5-3），桿的不同截面上有不同的軸力，而對桿進行強度計算時，要以桿內(nèi)最大的軸力為計算 依據(jù)，所以必須知道各個截面上的軸力，以便確定出最大的軸力值。這就需要畫軸力圖來 解決。 軸的不同截面上有不同的扭矩，而對軸進行強度計算時，要以軸內(nèi)最大的扭矩為計算依 據(jù)，所以必須知道各個截面上的扭矩，以便確定出最大的扭矩值。這就需要畫扭矩圖來解 集中力作用處的橫截面，軸力圖及剪力圖均發(fā)生突變，突變的值等于集中力的數(shù)值;集中力偶作用的橫截面，剪力圖無變化，扭矩圖與彎矩圖均發(fā)生突變，突變的值等于集中力 偶的力偶矩數(shù)值。 畫內(nèi)力圖的一些規(guī)律如下： 集中力P作用處：剪力圖在P 作用處有突變，突變值等于P。彎矩圖為一折線， 集中力偶作用處：剪力圖在力偶作用處無變化。彎矩圖在力偶作用處有突變，突變值等于集中力偶。 第六章 內(nèi)力在截面上的某點處分布集度，稱為該點的應(yīng)力。 設(shè)在某一受力構(gòu)件的 截面上，圍繞K點取為面積 上的內(nèi)力的合力為 時，上式的極限值dA dF lim(6-1) 圖6-1 即為K點的分布內(nèi)力集度，稱為K 點處的總應(yīng)力。 分解成垂直于截面的分量 和相切與截面的分量。由圖中的關(guān)系可知 sin 稱為正應(yīng)力，稱為剪應(yīng)力。在國際單位制中，應(yīng)力的單位是帕斯卡，以 Pa（帕） 表示，1Pa=1N/m 。由于帕斯卡這一單位甚小，工程常用kPa（千帕）、MPa（兆帕）、GPa（吉帕）。1kPa=10 Pa。@@橫截面上的正應(yīng)力為: (6-2)式中為橫截面面積， 注意：由于加力點附近區(qū)域的應(yīng)力分布比較復(fù)雜，式（6-2）不在適用，其影響的長度不大于桿的橫向尺寸。 @@斜截面上的正應(yīng)力如圖6-3(a)為一軸向拉桿，取左段（圖6-3b），斜截面上的應(yīng)力 也是均布的，由平衡條件知斜截面上內(nèi)力的合力 截面面積為A，則sec coscos sinsin (6-3)其中角 及剪應(yīng)力 符號規(guī)定：自軸x轉(zhuǎn)向斜截面外法線n 為逆時針方向時 符號規(guī)定相同。由式（6-3）可知， 均是角的函數(shù)，當(dāng) 時，即在平行與桿軸的縱向截面上無任何應(yīng)力。 圖6-3 @@橫力彎曲時，彎矩隨截面位置變化。一般情況下，最大正應(yīng)力 max 發(fā)生于彎矩最大的橫截面上矩中性軸最遠處。于是由式（6-6）得 maxmax max max，則上式可寫為 maxmax 若截面是直徑為d的圓形，則 32 若截面是外徑為D、內(nèi)徑為d 的空心圓形，則 曲線的特點，對照其在實驗過程中的變形特征，將其整個拉伸過程依次分為彈性、屈服、強化和頸縮4 個階段。 應(yīng)力變化很小，應(yīng)變顯著增大的現(xiàn)象稱為材料的屈服或流動。經(jīng)過屈服階段以后，應(yīng)力 又隨應(yīng)變增大而增加，這種現(xiàn)象稱為材料的強化。在常溫下，將材料預(yù)拉到強化階段后卸 載，然后立即再加載時，材料的比例極限提高而塑性降低的現(xiàn)象，稱為冷作硬化。 工程上用于衡量材料塑性的指標有延伸率（ ）和斷面伸縮率（ （1）延伸率100 -------原標距長度。（2）斷面收縮率 100 %的材料稱為塑性材料，如合金鋼、鋁合金、碳素鋼和青銅等； %的材料稱為脆性材料，如灰鑄鐵、玻璃、陶瓷、混凝土和石料等。 2．其他塑性材料 6-19是在相同條件下得到的錳鋼、硬鋁、退火球墨鑄鐵和青銅 曲線。由這種曲線可知，這種材料與低碳鋼相同點為斷裂后都具有較大的塑性變形；不同點為這些 材料都沒有明顯的屈服階段，所以測不到 。為此，對這類材料，國家標準規(guī)定，取對應(yīng)于試件產(chǎn)生0.2%的塑性應(yīng)變時的應(yīng)力值（ ）作為名義屈服強度。平面圖形（圖6-24），其面積為A ，在坐標（ ）處，取微面積zdA dA 軸的面積矩，簡稱面矩（或靜矩）。則將zdA遍及整個圖形面積A 的積分，稱為圖形對 表示，即同理有 （6-18）若平面圖形為一等厚均質(zhì)薄片，其形心坐標為 （6-19）由式（6-19）可知，圖形對過其形心坐標軸的面矩為零；面矩不僅與圖形面積有關(guān)，而 且還與參考軸的位置有關(guān)。面矩可以是正值、負值或零，面矩的常用單位為毫米 軸的慣性矩。則將dA 遍及整個圖形面積A的積分，稱為圖 表示，即同理有 （6-22）由式（6-22）可知，圖形對其所在平面內(nèi)任一點的極慣性矩 ，等于其對過此點的任一對正交軸y 之和。由式（6-20）和（6-21）可知，慣性矩和極慣性矩總是正值。其常用單位為毫米 （6-24）同理可得，材料在純剪切應(yīng)力狀態(tài)下的切應(yīng)力強度條件 （6-25）由式（6-1）和(6-25)得，拉（壓）桿的正應(yīng)力強度條件為 maxmax （6-26） 由式（6-1）和(6-25)得，梁彎曲的正應(yīng)力強度條件為 maxmax （6-27） 矩形截面桿，作用于自由端的集中力P 位于桿的縱向?qū)ΨQ面Oxy 內(nèi)，并與桿的軸線x sin在軸向分力 單獨作用下，桿將產(chǎn)生軸向拉伸，桿橫截面上各點的拉應(yīng)力均布（圖6-37b），其值為 單獨作用下，桿將在Oxy內(nèi)發(fā)生平面彎曲，其彎矩方程為 由疊加原理便得橫截面上任一點的總應(yīng)力沿其高度方向的變化規(guī)律，如圖6-37(d)（或 6-37e）所示，其值為 11 固定端右側(cè)相鄰橫截面為危險截面，危險點位于其上邊緣或下邊緣處。上邊緣或下邊緣各點分別產(chǎn)生最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力，其值分別為 maxmax max （6-30）單向偏心壓縮 （6-31）偏心壓縮時的中性軸不再通過截面形心，最大正應(yīng)力和最小正應(yīng)力分別發(fā)生在橫截面上 距中性軸N—N 最遠的左、右兩邊緣上，其計算公式為 minmax 構(gòu)件擠壓面上的平均擠壓應(yīng)力為bs bs bs （6-37）擠壓強度條件為 bsbs bs bs 為材料的許用擠壓應(yīng)力；bs 壓面積，當(dāng)接觸面為平面時，bs 就是接觸面面積；當(dāng)接觸面為圓柱面時，以圓柱面的正投影作為 bs 。如圖6-46，dt 段：剪力圖水平線；彎矩圖斜直線（剪力為正斜向下，傾斜量等于此段剪力圖面積）。 集中荷載作用點：剪力圖有突變（突變方向與荷載方向相同，突變量等于荷載的大?。?；彎 矩圖有尖點（尖點方向與荷載方向相同）。

剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力計算公式

然而圖1是6個鉚釘，而圖二是3個鉚釘。。。所以一個f/96.一個是f/3

工程力學(xué)剪力方向怎么判斷

剪切力是能夠使材料產(chǎn)生剪切變形的力。

判斷是否“剪切”的關(guān)鍵是材料的橫截面是否發(fā)生相對錯動。

因此，菜刀切菜不是剪切現(xiàn)象（因蔬菜的橫截面沒有發(fā)生相對錯動），而用剪刀剪指甲則是（指甲的橫截面發(fā)生相對錯動。注：用指甲剪剪指甲不是一種剪切現(xiàn)象，雖然它同樣能把指甲剪下來。它屬于擠壓變形）。

“剪切力”的來源，當(dāng)然是壓力造成的。也可以說，剪切力是一種特殊形式的壓力。

擴展資料

剪力墻結(jié)構(gòu)利用建筑的內(nèi)墻或外墻做成剪力墻以承受垂直和水平荷載的結(jié)構(gòu)。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，高度和寬度可與整棟建筑相同。因其承受的主要荷載是水平荷載，使它受剪受彎，所以稱為剪力墻。剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度很大，變形小，既承重又圍護，適用于住宅和旅游等建筑。

剪力墻防震特點：地震時，由于地震波的作用產(chǎn)生地面運動，通過房屋基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動，房屋振動時產(chǎn)生的慣性力就是地震荷載。地震波可能使房屋產(chǎn)生垂直振動與水平振動，但一般對房屋的破壞主要是由水平振動引起，因此，設(shè)計中主要考慮水平地震力。

地震荷載是慣性力，因此它的大小除了和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有關(guān)外，還和結(jié)構(gòu)的運動狀態(tài)有關(guān)，通常把結(jié)構(gòu)的運動狀態(tài)(各質(zhì)點的位移、速度、加速度)稱為地震反應(yīng)。

地面運動情況可以由地面加速度波形來描述，不同的地震、不同的場地、不同的震中距都會產(chǎn)生不同的地面運動。據(jù)觀測，在巖石等堅硬地基中，地震波的卓越周期大約是0.1∽0.3秒左右，而在深層軟土地基中，其卓越周期可能達到1.5∽2秒。

這樣的周期與一般的建筑物周期(0.3∽3秒)相當(dāng)接近，因而一般建筑物的地震反應(yīng)比較明顯，在達到一定震動強度時，很容易引起震害。

高層建筑具有較長的自振周期，容易跟地震波中的長周期分量發(fā)生共振。大量震害表明：與低層建筑相比，高層建筑受地震影響的范圍更廣一些，振害后果也更嚴重一些，特別在軟土地基上。

參考資料來源：百度百科-剪切力