建筑力学 第六章 轴向拉伸与压缩.ppt

《建筑力学 第六章 轴向拉伸与压缩.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、轴向拉伸与压缩一、轴向拉伸和压缩时的内力二、轴向拉压杆件横截面上的应力三、轴向拉压杆件的变形与胡克定理四、材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能五、容许应力与安全系数四、材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能六、拉亚杆件的强度条件和强度计算七、应力集中的概念八、拉压杆件连接部分的强度计算§6.1轴向拉伸和压缩时的内力力学模型如图一、轴向拉伸和压缩的概念轴向拉压的外力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。轴向拉压的变形特点：杆的变形主要是轴向伸缩，伴随横缩扩。轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗。FFFN=F二、轴力FN=FFF——轴力。单位：牛顿（N）二、

2、轴力内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力的一般方法是截面法。1.截面法的基本步骤：①截开：在所求内力的截面处，假想地用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）。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的内力代替，合力为FN.mmFFN截开代替mmFF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

3、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轴力:等截面直杆在经历轴向拉伸或者压缩时，杆中任一截面上的内力的合力的方向都和杆轴线方向重合，这种顺延杆轴线方向的内力合力称为轴力。轴力的正负规定:当轴力方向与截面的外法线反向时（指向截面）,轴力为负(压力)正轴力对留下部分起拉伸作用，负轴力对留下部分起压缩作用。正轴力背离截面，负轴力指向截面。这样规定以后，在进行轴力显示和计算时，无论保留哪一部分，所求得的任一截面上的轴力的正负号都是一样的。当轴力方向与截面的外法线同向时（背离截面）,轴力为正(拉力)《材料力学》拉伸与压缩8轴

4、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。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）F33F11F1F4F3F2332211二、轴力图问题：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——轴力图。横坐标——杆的轴线纵坐标——轴力数值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

5、各截面轴力沿轴线的变化规律的图形，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。3.1kN2.9kN3.1kN2.9kN6kN12一等直杆其受力情况如图所示，作杆的轴力图.CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN轴力图—例题113CABD600300500400E40kN55kN25kN20kNCABDE40kN55kN25kN20kNR解:求支座反力轴力图—例题114求AB段内的轴力RFN1CABDE40kN55kN25

6、kN20kNR1轴力图—例题115求BC段内的轴力R40kNFN220kNCABDE40kN55kN25kNR2轴力图—例题116FN3求CD段内的轴力20kN25kNCABDE40kN55kN25kN20kNR3轴力图—例题117求DE段内的轴力20kNFN440kN55kN25kN20kNR4轴力图—例题118FN1=10kN（拉力）FN2=50kN（拉力）FN3=-5kN（压力）FN4=20kN（拉力）发生在BC段内任一横截面上CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN轴力图—例题15010520++xOFN(kN)191.与杆平行对齐画2.标明内力的性质

7、（FN）3.正确画出内力沿轴线的变化规律4.标明内力的符号5.注明特殊截面的内力数值（极值）6.标明内力单位CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN轴力注意事项5010520++xOFN(kN)20试画出图示杆件的轴力图。已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN。11FN1F1解：1、计算杆件各段的轴力。F1F3F2F4ABCDAB段BC段2233FN3F4FN2F1F2CD段2、绘制轴力图。