材料力学3拉伸与压缩

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1、第二章轴向拉伸、压缩材料力学目录第二章拉伸、压缩与剪切§2-1轴向拉伸与压缩的概念和实例§2-2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力§2-3直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力§2-4材料拉伸时的力学性能§2-5材料压缩时的力学性能§2-7失效、安全因素和强度计算§2-8轴向拉伸或压缩时变形§2-9轴向拉伸或压缩的应变能§2-10拉伸、压超静定问题§2-11温度应力和装配应力§2-12应力集中的概念§2-13剪切和挤压实用计算§2–1轴向拉压的概念及实例目录目录内燃机的连杆连杆目录F12BACBF1BC2BA简易桁架目录外力特征：作用于杆上的外力的合力

2、作用线与杆件的轴线重合。FF轴向拉伸FFe轴向拉伸和弯曲变形变形特征：杆件产生轴向的伸长或缩短。目录FFFN=F（一）、轴力FN=FFF——轴力。单位：牛顿（N）§2–2横截面上的内力和应力目录同一位置处左、右侧截面上内力分量必须具有相同的正负号。轴力正负号规定：轴力以拉为正，以压为负。目录如果杆件受到的外力多于两个，则杆件不同部分的横截面上有不同的轴力。F2FF2F33FN1=F1122F2F22（压力）F33F11目录①反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；②确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置，即确定危险截面位置，为强度计算提供依据。轴力

3、图——FN(x)的图象表示。FNx+意义第二章拉伸、压缩与剪切F2FF2FxFF++--图目录150kN100kN50kNFN+-例2-2-1：作图示杆件的轴力图，并指出

4、FN

5、maxIIIIII

6、FN

7、max=100kNFN2=-100kN100kNIIIIFN2FN1=50kNIFN1I50kN50kN100kN第二章拉伸、压缩与剪切FF331122FFF轴向拉伸与压缩时横截面上的应力应力的合力=该截面上的内力确定应力的分布是静不定问题目录abcd研究方法：实验观察作出假设理论分析实验验证轴向拉伸与压缩时横截面上的应力1、实验观察变形前受载后P

8、Pd´a´c´b´2、假设:平面假设：原为平面的横截面在变形后仍为平面，纵向纤维变形相同。横截面上每一点的轴向变形相等。拉（压）杆横截面上的应力第二章拉伸、压缩与剪切3、理论分析横截面上应力为均匀分布，以表示。FFFN=FFF根据静力平衡条件：即（1-1）4、实验验证目录的适用条件:1、只适用于轴向拉伸与压缩杆件，即杆端处力的合力作用线与杆件的轴线重合。2、只适用于离杆件受力区域稍远处的横截面。正负号规定：拉应力为正，压应力为负。目录圣维南原理：力作用于杆端的分布方式的不同，只影响杆端局部范围的应力分布，影响区的轴向范围约离杆端1~2个杆的横向

9、尺寸。FFFF目录FFF实验证明：斜截面上既有正应力，又有剪应力，且应力为均匀分布。目录三、斜截面上的应力nFF式中为斜截面的面积，为横截面上的应力。目录nFFn为横截面上的应力。F目录正负号规定：：横截面外法线转至斜截面的外法线，逆时针转向为正，反之为负；：拉应力为正，压应力为负；：对脱离体内一点产生顺时针力矩的剪应力为正，反之为负；目录讨论：1、2、即横截面上的正应力为杆内正应力的最大值，而剪应力为零。即与杆件成45°的斜截面上剪应力达到最大值，而正应力不为零。3、即纵截面上的应力为零，因此在纵截面不会破坏。4、目录50例2-3-1：作图

10、示杆件的轴力图，并求1-1、2-2、3-3截面的应力。f30f20f3550kN60kN40kN30kN1133222060+第二章拉伸、压缩与剪切例2-3-2：图示结构，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。45°12BF45°第二章拉伸、压缩与剪切2、计算各杆件的应力。FABC45°12FBF45°第二章拉伸、压缩与剪切例题1-1阶段杆OD，左端固定，受力如图，OC段的横截面面积是CD段横截面面积A的2倍。求杆内最大轴力，最大正应力，最大剪应力

11、与所在位置。O3F4F2FBCD221133目录O3F4F2FBCD解：1、计算左端支座反力2、分段计算轴力221133O4FB22(压)目录3、作轴力图O3F4F2FBCD3F-图2F-F++-（在OB段）注意:在集中外力作用的截面上，轴力图有突变，突变大小等于集中力大小.221133目录4、分段求（在CD段）5、求（在CD段与杆轴成45°的斜面上）O3F4F2FBCD1133目录§2-4材料拉伸时的力学性能力学性能(机械性质)：材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性材料力学包含的两个方面理论分析实验研究测定材料的力学性能；解决某些不能全靠理论

12、分析的问题即：材料从加载直至破坏整个过程中表现出来的反映材料变形性能、强度性能等