轴向拉伸和压缩讲述课件.ppt

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1、材料力学教师:王剑莉授课方式：讲授、讨论相结合（理论68学时，实验4学时）要求：认真听课，做好笔记课前预习，完成作业闭卷考试期末成绩：考试成绩80分平时成绩20分平时成绩构成：上课提问、习题、出勤；作业完成情况；课堂笔记工程师：这是一群羊（整体）力学家：这是一群山羊（细节）物理学家：这是一群白色的山羊（更细节）数学家：这是一群至少单面白色的山羊（严密）苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程苏通大桥1088米，中国，2008年(世界第一斜拉桥)绪论斜拉桥又称斜张桥，是将

2、主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。Q460是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个强度要比一般钢材大，因此生产难度很大。400吨48根崩口铆钉，熟铁制成的铆钉中含有超过百分之十五的矿渣，这是一种玻璃状物质，可以削弱金属的性能！一般合格铆钉中只有百分之二的矿渣含量。当几个“次品”铆钉崩裂后，其他的合格铆钉将承受更大的压力，造成合格铆钉也开始崩脱。§引言材料力学与生产实践的关系人类历史有多久，力学的历史就有多久。“力”是

3、人类对自然的省悟。一、材料力学简史传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构古代建筑结构古代建筑结构建于唐末（857年）的山西五台山佛光寺东大殿古代建筑结构建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔塔高9层共67.31米，用木材7400吨900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔古代建筑结构2200年以前建造的安澜竹索桥(宋代建)(1964年改为钢缆承托的索桥)充分利用竹材的拉伸强度古代建筑结构建于隋代（605年）的河北赵州桥桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨,当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥通过实验建立理论的初期伽利

4、略(G.Galileo)1638年提出计算梁强度的公式(但结论不正确)胡克(R.Hooke)1678年发表根据实验得出的物理定律——胡克定律法国科学家纳维1826年著《材料力学》法国科学家库仑（1736－1806）通过实验修正了伽利略的错误，提出了最大切应力强度理论二、材料力学的任务为保证构件在荷载作用下的正常工作，必须使它同时满足三方面的力学要求，即强度、刚度和稳定性的要求：材料力学：研究物体受力后的内在表现，即，变形规律和破坏特征。1)强度构件抵抗破坏的能力。破坏：明显的塑性变形断裂2)刚度:构件抵抗变形的能力。(明显的弹性变形)弹性变形

5、:当载荷完全卸除,变形能随之消失;塑性变形:当载荷超过一定数值,变形不能随载荷的去除而完全消失,遗留的变形.3)稳定性:构件保持原有的平衡状态的能力。钢板尺：一端固定一端自由材料力学的任务:在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。三、变形固体的基本假设材料力学的研究对象：可变形固体。1、连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。（可用微积分数学工具）2、均匀性假设：物体内各处的力学性质完全相同。3、各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。（这样的材料称为各项同性材料；沿各

6、方向的力学性质不同的材料称为各项异性材料。）小变形与线弹性范围ABCFδ1δ2δ远小于构件的最小尺寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。四、构件的分类杆横截面等截面杆变截面杆轴线直杆曲杆等截面直杆——等直杆横截面轴线板、壳壳块体块体绪论AABBAAAABBBBBBCCCCCCBB1、拉伸、压缩五、杆件变形的基本形式绪论2、剪切绪论绪论扭转3、扭转绪论绪论4、弯曲绪论第一章轴向拉伸和压缩§1-1轴向拉伸和压缩的概念和实例1、受力特点：外力或其合力的作用线沿杆轴2、变形特点：主要变形为轴向伸长或缩短拉杆压杆F

7、FFFFF内力——由于物体受外力作用而引起的其内部各质点间相互作用的力的改变量。根据可变形固体的连续性假设可知，物体内部相邻部分之间的作用力是一个连续分布的内力系，我们所说的内力是该内力系的合成（力或力偶）FFFF§1-2轴力和轴力图一、内力的概念二、截面法、轴力和轴力图FF1、截面法求轴力的四步曲mmFFN切:假想沿m-m横截面将杆切开取:取左半段或右半段为研究对象代:将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替平:对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值FFN2、由于外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴力。轴力正

8、负号：当杆件轴向拉伸，轴力背离截面时，规定为正；当杆件轴向压缩，轴力指向截面时，规定为负。FFmmFFNFFN3、轴力图：若用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置，用