《轴向拉伸与压缩》ppt课件

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1、第2章（目录）第二章轴向拉伸与压缩§8.1引言§8.2轴力与轴力图§8.3拉压杆的应力与圣维南原理材料力学§8.4材料在拉伸与压缩时的力学性能§8.5应力集中概念§8.6失效、许用应力与强度条件§8.7胡克定律与拉压杆的变形§8.1引言一、定义一、定义轴向拉伸线方向伸长的变形形式——载荷的作用线与杆的轴线重合，使杆产生沿轴(压缩)(缩短)§8.2轴力与轴力图三、横截面上的内力一、横截面上的内力由Fx=0：得到三、横截面上的内力轴力轴力的符号规定：——作用线与杆的轴线重合的内力指离截面为+，指向截面为-。轴力图——轴力沿轴线变化的关

2、系图一、横截面上的内力轴力的单位：N，kN§8.2轴力与轴力图例1（1.求轴力—1-1截面）例1画出图示直杆的轴力图。解：1-1截面：求得：1.求轴力由Fx=0：§8.2轴力与轴力图例1（1.求轴力—2-2截面）2-2截面：求得：由Fx=0：解：1-1截面：1.求轴力例1画出图示直杆的轴力图。§8.2轴力与轴力图例1（1.求轴力—3-3截面）例1画出图示直杆的轴力图。求得：由Fx=0：3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力§8.2轴力与轴力图例1（1.求轴力—讨论）例1画出图示直杆的轴力图。3-3截面：2-2截面：

3、解：1-1截面：1.求轴力讨论：(1)在求内力时，能否将外力进行平移？注意：(1)在用截面法求内力时不能随意进行力的平移；(2)用截面法一次只能求出一个截面上的内力。(2)能否一次求出两个截面上的内力？§8.2轴力与轴力图例1（2.作轴力图）轴力图不仅能显示出各段的轴力大小2.画轴力图而且能显示出各段的变形是拉伸还是压缩3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力例1画出图示直杆的轴力图。§8.2轴力与轴力图例1（2.作轴力图—轴力图性质）例1画出图示直杆的轴力图。轴力图不仅能显示出各段的轴力大小2.画轴力图而且能显示出各段的

4、变形是拉伸还是压缩3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力§8.2轴力与轴力图例1（3.作轴力图的规律）例1画出图示直杆的轴力图。3.画轴力图的规律2.画轴力图3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力从左到右，左上右下。§8.2轴力与轴力图§8.3拉压杆的应力与圣维南原理四、横截面上的应力（1.研究应力的意义）一、横截面上的应力1.研究应力的意义在求出横截面上的内力后，并不能判断杆件是否破坏杆件的破坏与单位面积上的内力有关试问：下面两根材料相同横截面面积不同的杆件哪一根容易破坏？应力——单位面积上的内力(即内力的

5、集度)四、横截面上的应力（2.实验分析）一、横截面上的应力2.实验分析变形现象：推知：(1)横截面变形后仍为平面，且仍垂直于轴线——平面截面假设(2)两横截面之间的纵向线段伸长相同两横向线(ab和cd)相对平移§8.3拉压杆的应力与圣维南原理四、横截面上的应力（2.实验分析）即：横截面上应力均匀分布(2)应力的方向与轴力的方向相同的应力相同(1)横截面上各点结论：一、横截面上的应力2.实验分析§8.3拉压杆的应力与圣维南原理四、横截面上的应力（3.正应力公式）3.正应力公式正应力的符号规定：指离截面为+，指向截面为-。拉应力——指离

6、截面的正应力压应力——指向截面的正应力一、横截面上的应力正应力——与截面垂直的应力§8.3拉压杆的应力与圣维南原理四、横截面上的应力（3.正应力公式）3.正应力公式一、横截面上的应力应力的单位：Pa=N/m2，MPa=N/mm2=106Pa计算中：力的单位用N则应力的单位为MPa长度的单位用mm§8.3拉压杆的应力与圣维南原理四、横截面上的应力（4.公式适用范围）(2)不适应于集中力作用点附近的区域(1)载荷的作用线必须与轴线重合4.适用范围一、横截面上的应力3.正应力公式§8.3拉压杆的应力与圣维南原理五、斜截面上的应力实验表明：

7、有些受拉或受压构件是沿横截面破坏的有些受拉或受压构件则是沿斜截面破坏的二、斜截面上的应力§8.3拉压杆的应力与圣维南原理五、斜截面上的应力（1.斜截面上的内力）1.斜截面上的内力斜截面kk上：横截面km上：即：二、斜截面上的应力§8.3拉压杆的应力与圣维南原理五、斜截面上的应力（2.斜截面上的应力）横截面km上：斜截面kk上：全应力2.斜截面上的应力二、斜截面上的应力§8.3拉压杆的应力与圣维南原理五、斜截面上的应力（2.斜截面上的应力）将全应力正交分解：结论：和是的函数2.斜截面上的应力正应力：切应力：切应力——垂直于截

8、面法线方向的应力切应力符号规定：绕研究体顺时针转为+，逆时针转为-。二、斜截面上的应力§8.3拉压杆的应力与圣维南原理六、垂直截面上的应力关系（1.正应力关系）结论：任意两个相互垂直截面上的正应力之和为一定值1.正应力的关系二、斜截