2 拉伸与压缩

《2 拉伸与压缩》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY内容简介研究对象：承受拉伸和压缩的直杆以及由直杆组成的简单桁架。研究内容：内力、应力与材料的力学性能。研究目的：解决拉压杆及简单桁架的强度问题，包括承载能力的评估与合理设计。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY一、轴向拉伸与压缩杆件及实例桁架1.受力特点：作用于杆件两端的外力大小相等，方向相反，作用线与杆件轴线重合，即称轴向力。2.变形特点：杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。汽车式起重机的支腿轴向拉伸和压缩具有如下特点：北京林业大学BEI

2、JINGFORESTRYUNIVERSITY轴力N的正负号规定为：拉伸时，轴力N为正；压缩时，轴力N为负。二、横截面上的内力和应力1、内力北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY例2-1求如图所示杆件的内力，并作轴力图。2、轴力图北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY3、轴向拉（压）杆横截面上的应力平面假设：变形之前横截面为平面，变形之后仍保持为平面，而且仍垂直于杆轴线，如图所示。圣维南原理：如将作用于构件上某一小区域内的外力系（外力大小不超过一定值）用一静力等效力系来代替，则这

3、种代替对构件内应力与应变的影响只限于离原受力小区域很近的范围内。对于杆件，此范围相当于横向尺寸的1～1.5倍。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY例图示起吊三角架，AB杆由截面积10.86cm2的2根角钢组成，P=130kN，a=300,求AB杆截面应力。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY三、斜截面上的应力结论：对于轴向拉（压）杆，，发生在横截面上；，发生在沿顺时针转45°角的斜截面上。同样大小的剪应力也发生在的斜面上。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVE

4、RSITY四、材料在静荷拉伸时的力学性能1、试件和设备国家标准《金属拉伸试验方法》（如GB228-87）详细规定了实验方法和各项要求。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY2、低碳钢拉伸时的力学性能1）弹性阶段、屈服（流动）阶段、强化阶段北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY2）曲线图各特征点的含义为：（1）oa段：（2）bc段：（3）ce段：北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY3）延伸率和截面收缩率北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVE

5、RSITY3、其它塑性材料拉伸时的力学性能4、铸铁拉伸时的力学性能具有以下特点北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY五、材料在静荷压缩时的力学性能铸铁压缩时的曲线低碳钢压缩时的曲线北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY六、许用应力，安全系数，强度条件1、安全系数与许用应力2、强度条件1）校核强度是否满足。2）设计截面。3）确定构件所能承受的最大安全载荷。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY例杆系结构如图所示，已知杆AB、AC材料相同，MPa，横截面积分

6、别为A1=706.9mm2，A2=314mm2，试确定此结构许可载荷[P]。求解杆系结构的许可载荷时，要保证各杆受力既满足平衡条件又满足强度条件。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY七、轴向拉（压）杆件的变形1、轴向变形和横向变形轴向应变和横向应变都是正应变（NormalStrain），仅度量方向不同，前者沿轴力方向，后者垂直于轴力方向。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY2、变截面杆的伸长变形北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY例图2-26a所示

7、杆系结构，已知BC杆圆截面d=20mm，BD杆为8号槽钢，MPa，E=200GPa，P=60kN。求B点的位移。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY八、轴向拉（压）杆件的变形能变形能：弹性体在外力作用下，因变形而储存的能量称为变形能（或应变能）。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY例简易起重机如图所示。BD撑杆为无缝钢管，外径90mm，壁厚2.5mm，杆长l=3m。弹性模量E=210GPa。BC是两条横截面面积为172mm2的钢索，弹性模量E=177GPa。若不考虑立柱的变

8、形，试求B点的垂直位移。设P=30kN。北京林业大学BEIJINGFORESTRYUNIVERSITY九、拉（压）杆超静定问题超静定问题：单凭静力学平衡方程不能解出全部未知力的问题，称为超静定问题。变形协调条件应使静定基变形与原超静定结构相一致。北京林业大学BEIJINGFORESTRYU