《直杆的拉伸与压缩》PPT课件

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1、第二章直杆的拉伸与压缩1工程构件的基本类型2杆件变形的基本型式34§2-2轴向拉伸与压缩的概念§2-1目录5§2-2轴向拉伸与压缩的概念目录6§2-2轴向拉伸与压缩的概念目录7§2-2轴向拉伸与压缩的概念目录8工程实例9特点：作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。杆的受力简图为FF拉伸FF压缩§2-2轴向拉伸与压缩的概念目录10§2-2轴向拉伸与压缩的概念目录11§2-3拉伸和压缩时的内力截面法一、内力的概念构件在外力作用下发生变形，其内部各质点间的相对位置要发生改变，伴随这种改变，各质点间原有的相互作用

2、力也必然发生改变。这种由于外力作用而引起的各质点间相互作用力的改变量，称为“附加内力”，简称内力。12§2-3拉伸和压缩时的内力截面法FF二、内力的求解—截面法mm切:假想沿m-m横截面将杆切开目录1、截面法求内力留:留下左半段或右半段FF代:将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替FNFN平:对留下部分写平衡方程求出内力的值13§2-3拉伸和压缩时的内力截面法3、轴力正负号：拉为正、压为负。4、轴力图：轴力沿杆件轴线的变化。FFmmFFFNFN目录2、轴力：横截面上的内力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。1

3、4§2-3拉伸和压缩时的内力截面法已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。11例题2-1FN1F1解：1、计算各段的轴力。F1F3F2F4ABCDAB段BC段2233FN3F4FN2F1F2CD段2、绘制轴力图。目录1516§2-3拉伸和压缩时的内力截面法目录17§2-4拉伸和压缩时的应力应力的概念工程上通常称内力分布集度为应力，即应力是指作用在单位面积上的内力值，它表示内力在某点的集度。一般来说，杆件横截面上的应力不一定是均匀分布的，为了表示截面上某点C的应力，围绕点C取一微面积，如下图所示：18

4、§2-4拉伸和压缩时的应力平均应力：应力：应力单位：Pa或MPa19§2-4拉伸和压缩时的应力目录20§2-4拉伸和压缩时的应力现象：横向线1-1与2-2仍为直线，且仍然垂直于杆件轴线，只是间距增大，分别平移至图示1‘-1’与2‘-2’位置。平面假设：杆件变形前为平面的横截面在变形后仍为平面，且仍然垂直于变形后的轴线推论：当杆件受到轴向拉伸(压缩)时，自杆件表面到内部所有纵向纤维的伸长(缩短)都相同结论：应力在横截面上是均匀分布的(即横截面上各点的应力大小相等)，应力的方向与横截面垂直，即为正应力FFF21§2-4拉伸和压缩时的应力目录2223应力集

5、中：由于截面尺寸的突然改变而引起局部应力急剧增大的现象。F1F1σmaxF1σsF1＞Fe2425截面某点处内力分布的密集程度在大多数情形下，工程构件的内力并非均匀分布，集度的定义不仅准确而且重要，因为“破坏”或“失效”往往从内力集度最大处开始。2627三、表现的性质：局部性质。四、材料对应力集中的反映：（静载）塑性材料——影响小。脆性材料——影响大。二、应力集中系数：与材料无关，为一大于1的应力比值。σmax——局部最大应力，σ——认为同一截面均匀分布时的平均应力。28§2-4拉伸和压缩时的应力目录29§2-4拉伸和压缩时的应力例题2-2图示结构，

6、试求杆件AB、CB的应力。已知F=20kN；斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为15×15的方截面杆。FABC解：1、计算各杆件的轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点B为研究对象45°12FBF45°目录30§2-4拉伸和压缩时的应力2、计算各杆件的应力。FABC45°12FBF45°目录31§2-5轴向拉伸和压缩时的变形胡克定律一纵向变形二横向变形钢材的E约为200GPa，μ约为0.25—0.33E为弹性模量,EA为抗拉刚度泊松比横向应变目录FlFb胡克定律32§2-5轴向拉伸和压缩时的变形胡克定律目录33§2-5轴向拉伸和

7、压缩时的变形胡克定律目录34§2-6拉伸和压缩时材料的机械性能机械性能：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学性能一试件和实验条件常温、静载§2-4目录35§2-6拉伸和压缩时材料的机械性能目录36§2-6拉伸和压缩时材料的机械性能二低碳钢的拉伸目录37§2-6拉伸和压缩时材料的机械性能明显的四个阶段1、弹性阶段ob比例极限弹性极限2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力）屈服极限3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力）强度极限4、局部径缩阶段ef目录38两个塑性指标:延伸率:截面收缩率:为塑性材料为脆性材料低碳钢的为塑性材料目录§2-6拉伸和压缩

8、时材料的机械性能39§2-6拉伸和压缩时材料的机械性能三卸载定律及冷作硬化1、弹性范围内卸载、再加载2、过弹