材料力学拉伸与压缩

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1、第2章(1)拉伸与压缩《材料力学》主讲：李晓川建筑工程学院力学教研室拉伸与压缩轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力材料拉伸时的力学性能材料压缩时的力学性能温度和时间对材料力学性能的影响(课外阅读)失效、安全系数和强度计算轴向拉伸或压缩时的变形轴向拉伸或压缩的应变能(课外阅读)拉伸、压缩超静定问题温度应力和装配应力应力集中的概念《材料力学》2拉伸与压缩拉伸与压缩轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力直杆轴向拉伸或压缩时斜截

2、面上的应力材料拉伸时的力学性能材料压缩时的力学性能温度和时间对材料力学性能的影响(课外阅读)失效、安全系数和强度计算轴向拉伸或压缩时的变形轴向拉伸或压缩的应变能(课外阅读)拉伸、压缩超静定问题温度应力和装配应力应力集中的概念《材料力学》3拉伸与压缩一、工程实例悬臂吊车《材料力学》4拉伸与压缩一、工程实例紧固螺栓《材料力学》5拉伸与压缩一、工程实例《材料力学》6拉伸与压缩一、工程实例《材料力学》7拉伸与压缩二、轴向拉伸与压缩的概念1.轴向载荷——载荷作用线位于杆轴上。2.轴向拉伸（压缩）：受力特点——外力

3、全部为轴向载荷变形特点——轴向伸长或缩短FFF1F2F3《材料力学》8拉伸与压缩(Simplediagramforcalculating)FFFF轴向压缩(axialcompression)轴向拉伸（axialtension)FFFF三、轴向拉伸与压缩的计算简图FFFF《材料力学》9拉伸与压缩四、拉压杆F1F2F3拉压杆统称：《材料力学》10拉伸与压缩轴向拉伸与压缩讨论题：在下列各杆中，哪些杆是轴向拉压杆？《材料力学》11拉伸与压缩拉伸与压缩轴向拉伸与压缩的概念和实例轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力

4、直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力材料拉伸时的力学性能材料压缩时的力学性能温度和时间对材料力学性能的影响(课外阅读)失效、安全系数和强度计算轴向拉伸或压缩时的变形轴向拉伸或压缩的应变能(课外阅读)拉伸、压缩超静定问题温度应力和装配应力应力集中的概念《材料力学》12拉伸与压缩mmFF求内力(internalforce)设一等直杆在两端轴向拉力F的作用下处于平衡，欲求杆件横截面m-m上的内力.一、轴向拉伸或压缩时横截面上的内力用什么方法求？《材料力学》13拉伸与压缩内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问

5、题的基础。求内力的一般方法是截面法（Methodofsections)。截面法的基本步骤：①截开：在所求内力的截面处，用假想截面将杆件一分为二。②代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。③平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力对所留部分而言是外力）。二、截面法求内力《材料力学》14拉伸与压缩在求内力的截面m-m处，假想地将杆截为两部分.取左部分部分作为研究对象。弃去部分对研究对象的作用以截开面上

6、的内力代替，合力为FN.mmFFN举例说明截面法截开代替二、截面法求内力mmFF《材料力学》15拉伸与压缩对研究对象列平衡方程FN=F式中：FN为杆件任一横截面m-m上的内力.与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形心.称为轴力(axialforce).平衡mmFFmmFFN二、截面法求内力《材料力学》16拉伸与压缩FN若取右侧为研究对象，则在截开面上的轴力与部分左侧上的轴力数值相等而指向相反.mmFFmmFFNmFm二、截面法求内力《材料力学》17拉伸与压缩FNmFFmmFFNmFm（1）若轴力的指向

7、背离截面，则规定为正的，称为拉力(tensileforce).（2）若轴力的指向指向截面，则规定为负的，称为压力(compressiveforce).三、轴力的符号《材料力学》18拉伸与压缩轴向拉伸与压缩讨论题：1.以下关于轴力的说法中，哪一个是错误的？（A）拉压杆的内力只有轴力；（B）轴力的作用线与杆轴重合；（C）轴力是沿杆轴作用的外力；（D)轴力与杆的横截面和材料无关。《材料力学》19拉伸与压缩问题：如何描述不同截面的轴力既简单又直观？方法：1.临用时逐个截面计算；2.写方程式；3.画几何图线——轴

8、力图。F1F4F3F2332211横坐标——杆的轴线纵坐标——轴力数值四、轴力的描述方法《材料力学》20拉伸与压缩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x轴上侧，负的画在x轴下侧.xFNO①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。五、轴力图（Axial