《杆件的内力截面法》PPT课件

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1、第五章　杆件的内力§5-1杆件的拉伸（压缩）内力§5-2杆件的扭转内力§5-3弯曲内力·剪力与弯矩§5-4剪力图和弯矩图§5-6剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系※§5-7平面刚架与平面曲杆的弯矩内力材料力学电子课堂§5-1杆件的拉伸或压缩时的内力受力特点：力或合外力沿轴线方向变形特点：沿轴向伸长或缩短——直杆的轴向拉伸或压缩一、轴向拉伸或压缩的概念计算简图压杆拉杆材料力学电子课堂二、轴力与轴力图a）假想地将构件沿截面m-m处一分为二；b)取其中任一部分为研究对象;c)由平衡条件FN——分布内力系的合力—轴力符号规定：拉为正(+)，压为负(-)求得内力外力不能沿作用线移动。因为

2、材料力学中研究的对象是变形体，不是刚体，力的可传性不成立。对变形体而言，力是定位矢量。1、轴力注意材料力学电子课堂2、轴力图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。将正的轴力画在上侧，负的画在下侧。解:1)AB段：3)CD段轴力图2)BC段：由平衡方程得得由平衡方程材料力学电子课堂由平衡方程得轴力图2)BC段：解:1)AB段：得由平衡方程材料力学电子课堂由平衡方程得1、用截面法求轴力时，取留下的一部分作受力图时，在切开的截面上建议假设正的轴力，由平衡方程得出的FN值为正，说明轴力为正

3、（拉力）；FN值为负，说明轴力为负（压力）。或。2、在画轴力图时，填充为下画线或无填充，不要画剖面线形式；并注上符号注意材料力学电子课堂§5-2扭转的概念.扭矩与扭矩图一、扭转的概念1．受力特征：在杆件两端垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相等，方向相反的外力偶。2．变形特征：横截面形状大小未变，只是绕轴线发生相对转动。轴：以扭转为主要变形的构件称为轴。计算简图材料力学电子课堂二、外力偶矩的计算已知：P—传递的功率,（kw）n—转速,（r/min）求：外力偶矩Me(N·m)由此求得外力偶矩：若传递功率单位为马力（PS)时,由于1PS=735.5N·m/sMeMe解：材料力学电子

4、课堂三、扭矩与扭矩图1、扭矩扭矩的正负号规定：按右手螺旋法则，T矢量背离截面为正，指向截面为负（或矢量与截面外法线方向一致为正，反之为负）T称为截面n-n上的扭矩。用截面法求扭矩时，建议均假设各截面扭矩T为正，如果由平衡方程得到T为正，则说明是正的扭矩，如果为负，则是负的扭矩。在画轴的扭矩图，正的扭矩画在x轴上方，负的扭矩画在x轴下方。材料力学电子课堂注意2、扭矩图解：各轮上的外力偶矩：在BC段内，假想以截面1-1将轴分成两部分，取左半部分为研究对象例：已知：传动轴，n=300r/min，PA=36kW，PB=PC=11kW，PD=14kW。试画出轴的扭矩图。同理，CA段：A

5、D段：扭矩图材料力学电子课堂§5-3弯曲的概念.剪力与弯矩受力特点：在包含杆轴的纵向平面内作用一对大小相等、方向相反的力偶或在垂直于杆件轴线方向作用横向力。变形特点：杆件轴线由直线变为曲线。一、弯曲的概念以弯曲变形为主要变形的杆件。梁材料力学电子课堂对称弯曲：工程中最常见的梁，其横截面一般至少有一根对称轴，因而整个杆件有一个包含轴线的纵向对称面。若所有外力都作用在该纵向对称面内时，梁弯曲变形后的轴线将是位于该平面内的一条曲线，这种弯曲形式称为对称弯曲（或平面弯曲）。非对称弯曲：梁不具有纵向对称面，或具有纵向对称面，但外力并不作用在纵向对称面内这种弯曲称为非对称弯曲。材料力学电

6、子课堂纵向对称面对称轴轴线变形后的轴线二、梁的计算简图简支梁：一端为固定铰支座，而另一端为可动铰支座，如右图a所示。悬臂梁：一端为固定端，另一端为自由端的梁，如右图b所示。外伸梁：一端伸出支座之外的梁，如右图c所示。静定梁：梁的所有支座反力均可由静力平衡方程确定。跨：梁在两支座之间的部分称为跨，其长度称为梁的跨长。材料力学电子课堂三、弯曲内力1、由梁的静力平衡方程求两端的支座反力FA、FB2、用假想截面m-m将梁分为两部分，并以左段为研究对象；FS称为横截面m-m上的剪力，它是与横截面相切的分布内力系的合力。M称为横截面m-m上的弯矩。它是与横截面垂直的分布内力系的合力偶矩。

7、FSMFSM材料力学电子课堂y剪力与弯矩的符号规定：弯矩：下凸为正，反之为负剪力：“左上右下”为正，反之为负剪力对所取梁段内任意一点的矩为顺时针，为正剪力，反之为负（顺为正，逆为负）。固定截面，若外力或外力偶使梁产生上挑的变形，则该力或力偶在截面上产生正的弯矩，反之为负的弯矩（上挑为正，下压为负）。材料力学电子课堂解：1.求支座反力FSDMD得2.求截面1－1上的内力同理,对于C左截面：MC右FSC右对于C右截面：平衡方程求解内力的正负号表示假设方向与实际方向关系。在集中力作用处，左右截面上剪力发生突变