质料力学基本知识
在实践使用中，常常会碰到零件的刚性要求，普通来说就是指在某些条件下，质料不克不及被毁坏，大概最大变形不克不及凌驾某个值。那从武艺目标上看，是用哪些量来权衡？怎样使用这些量来推断的呢？
功能推断的看法
起首，在专业参考书[1]上，对功能推断作了以下界说。为了确保工程布局的正常事情，寻常必要满意以下要求：
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强度要求：在划定载荷作用下的构件不应毁坏；
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刚度要求：构件应有充足反抗变形的才能；
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安定性要求：构件应有充足坚持原有均衡外形的才能。
此中，变形的基本情势包含拉伸、紧缩、剪切、改动和弯曲等。
质料力学功能
依据变形情势的不同，质料的力学功能也不同。以下以拉伸力学功能为例。
上图为寻常拉伸应力-应变曲线，通常可以经过拉伸测试取得。那么从应力-应变曲线中，可以获取哪些信息呢？
起首，质料拉伸可以分为4个阶段：即弹性阶段–屈从阶段–强化阶段–局部变形阶段。图中ob 为弹性阶段，此阶段依照胡克定律，即
此中，E 为拉伸弹性模量（或杨氏模量），b 点的应力为弹性极限；bc 段为屈从阶段，此阶段丢失了反抗变形的才能，c 点的应力为屈从极限；ce 段为强化阶段，此阶段规复了反抗变形的才能，最高点e 点的应力为强度极限；ef 段为局部变形阶段，此阶段横向尺寸会忽然急剧减小，直至断裂。群众号《机器工程文萃》，工程师的加油站！
固然，不是一切的质料都有分明的4个阶段，比如有些脆性质料的屈从阶段、强化阶段会很小。以是，关于未知质料必要经过测试来获取这些参数，从而加深对质料的熟悉。
功能推断原理
在工程实践中，脆性质料在遭到一定的力时，变形很小就会断裂；而塑性质料，在断裂前还会显现分明的塑性变形，这些征象都称之为没效。运用CAE举行强度分析，就是推断零件在一定的测试条件下对否会没效。
经过以上内容，我们得知脆性质料断裂时的应力为强度极限σb，塑性质料屈从的应力为屈从极限σs，这两个参数为构件没效时的极限应力。在工程中会依据质料的不同，思索不同的宁静因数。极限应力与宁静因数的比值为许用应力[σ]。为了确保构件能正常事情，其事情应力σ 必需小于许用应力[σ]。
关于脆性质料：
关于塑性质料：
以下为某项目顶蓬局部应力盘算后果，已知此质料的屈从强度为7.5MPa，推断所体现地区对否有没效风险。
当宁静因数为1.5时，此质料的许用应力为5MPa。从图中可知，橙色和赤色局部的应力大于5MPa。可以推断，这些地区有没效风险。
弯曲变形
实践使用中，弯曲变形量是常常必要察看的目标。以下先容怎样运用公式快速盘算出：等截面梁布局在不同截面外形、不同支持条件下的最大弯曲变形。群众号《机器工程文萃》，工程师的加油站！
在质料力学中，普通上所说的弯曲变形又称挠度，界说为在受力或非匀称温度厘革时，杆件轴线在垂直于轴线朝向的线位移，或板壳中面在垂直于中面朝向的线位移，其英文为Deflection。运用叠加法可以推导出梁在简便载荷作用（包含悬臂、简支等）下的变形，下图列出了局部公式[1]：
表1 梁在简便载荷作用下的变形
以上表中的2号布局为例，关于长度为l 的悬臂梁，在自在端施加力F，其最大挠度为：
此中，EI 为梁的抗弯刚度，E 为质料的弹性模量，I 为截面惯性矩，与截面外形有关。
从上式可以得出：若要减小最大挠度，可以减小力F，或减小梁的长度l，或增长质料的弹性模量E，或增长截面惯性矩I。
截面惯性矩I
截面惯性矩指，截面各微元面积与各微元至截面上某一指定轴线距离二次方乘积的积分。截面惯性矩是权衡截面抗弯才能的一个几多参数，典范外形（比如
矩形、三角形、圆形、圆环、工字、T字等）的截面惯性矩均有公式可以查阅。
