材料力学 第二章 拉伸压缩、剪切少学时工程力学课件.ppt

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1、Chapter2AxialTensionandCompression第二章轴向拉伸和压缩§2-1轴向拉压的概念及实例(Conceptsandexamplesofaxialtension&compression)第二章轴向拉伸和压缩Chapter2AxialTensionandCompression§2-2内力计算(Calculationofinternalforce)§2-3应力及强度条件(Stressandstrengthcondition)§2-4材料在拉伸和压缩时的力学性能(Materialpropertiesinaxialtensionandcompression)§2-5拉压杆

2、的变形计算(Calculationofaxialdeformation)§2-6剪切变形(Sheardeformation)§2-1轴向拉压的概念及实例(Conceptsandexampleproblemsofaxialtension&compression)一、工程实例(Engineeringexamples)三、变形特点(Characterofdeformation)沿轴向伸长或缩短二、受力特点(Characterofexternalforce)外力的合力作用线与杆的轴线重合四、计算简图(Simplediagramforcalculating)FFFF轴向压缩(axialcompre

3、ssion)轴向拉伸(axialtension)mmFF一、求内力(Calculatinginternalforce)设一等直杆在两端轴向拉力F的作用下处于平衡,欲求杆件横截面m-m上的内力.§2–2内力计算(Calculationofinternalforce)在求内力的截面m-m处，假想地将杆截为两部分.取左部分部分作为研究对象.mmFFN1.截面法(Methodofsections)（1）截mmFF（2）取弃去部分对研究对象的作用以截开面上的内力代替，合力为FN.（3）代对研究对象列平衡方程FN=F式中：FN为杆件任一横截面m-m上的内力.与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形心

4、,称为轴力(axialforce).（4）平mmFFmmFFNFN若取右侧为研究对象，则在截开面上的轴力与部分左侧上的轴力数值相等而指向相反.mmFFmmFFNmFm2.轴力符号的规定(Signconventionforaxialforce)FNmFFmmFFNmFm（1）若轴力的指向背离截面，则规定为正的，称为拉力(tensileforce).（2）若轴力的指向指向截面，则规定为负的，称为压力(compressiveforce).计算时通常假设轴力为正二、轴力图(Axialforcediagram)用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置,用垂直于杆轴线的坐标表示横截面上的轴力数值,从而绘

5、出表示轴力与横截面位置关系的图线,称为轴力图.将正的轴力画在x轴上侧,负的画在x轴下侧.xFNO例题1一等直杆其受力情况如图所示，作杆的轴力图.CABD600300500400E40kN55kN25kN20kNCABD600300500400E40kN55kN25kN20kNCABDE40kN55kN25kN20kNFRA解:求支座反力求AB段内的轴力FRAFN1CABDE40kN55kN25kN20kNFRA1求BC段内的轴力FRA40kNFN220kNCABDE40kN55kN25kNFRA2FN3求CD段内的轴力20kN25kNCABDE40kN55kN25kN20kNFRA3求D

6、E段内的轴力20kNFN440kN55kN25kN20kNFRA4FN1=10kN（拉力）FN2=50kN（拉力）FN3=-5kN（压力）FN4=20kN（拉力）发生在BC段内任一横截面上5010520++CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN也可以用突变来画开始与结尾都是零§2-3应力及强度条件(Stressandstrengthcondition)一、横截面上的正应力(Normalstressoncrosssection)FFabcd1.变形现象(Deformationphenomenon)（1）横向线ab和cd仍为直线,且仍然垂直于轴线;（2）ab和cd

7、分别平行移至a'b'和c'd',且伸长量相等.FFabcd2.平面假设(Planeassumption)变形前原为平面的横截面,在变形后仍保持为平面,且仍垂直于轴线.3.内力的分布(Thedistributionofinternalforce)FFN均匀分布(uniformdistribution)结论：各纤维的伸长相同,所以它们所受的力也相同.式中,FN为轴力,A为杆的横截面面积,的符号与轴力FN的符号相同.当轴力为正号时（拉