拉伸和压缩（改1）课件.ppt

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1、‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案第7章拉伸和压缩§7-2横截面上的应力§7-3拉压杆的强度计算§7-4斜截面上的应力§7-5拉（压）杆的变形与位移§7-1轴力和轴力图§7-7低碳钢和铸铁受拉伸和压缩时的力学性能‹#›工程力学教程电子教案§7-1轴力和轴力图如上图中轴向受力的杆件常称为拉伸或压缩杆件，简称拉压杆。(b)CDF2F2(a)F1F1AB第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案FFABmm拉压杆横截面上的内力，由截面一边分离体的平衡条件可知，是与横截面垂直的力，此力称为轴力。用符号FN表示。FNFBFFNAmm第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案习惯上，把对应于

2、伸长变形的轴力规定为正值（即分离体上的轴力其指向离开截面），对应于压缩变形的轴力为负值（轴力的指向对着截面）。当杆件轴向受力较复杂时，则常要作轴力图，将轴力随横截面位置变化的情况表示出来。FFABmFFNAmFNFB第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案解：要作ABCD杆的轴力图，则需分别将AB、BC、CD杆的轴力求出来。分别作截面1-1、2-2、3-3，如左图所示。20kNFN1D作轴力图。20kN20kN30kNABCD1-1截面处将杆截开并取右段为分离体，并设其轴力为正。则∑Fx=0，-FN1-20=0例题7-1120kN20kN30kNABCD12233xFN1=-20kN负

3、号表示轴力的实际指向与所设指向相反，即为压力。第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案于2-2截面处将杆截开并取右段为分离体，设轴力为正值。则∑Fx=0，-FN2+20-20=0例题7-1120kN20kN30kNABCD12233FN2=0C20kN20kNFN2D∑Fx=0，-FN3+30+20-20=0FN3=30kN轴力与实际指向相同。FN320kN20kN30kNDCB第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案作轴力图，以沿杆件轴线的x坐标表示横截面的位置，以与杆件轴线垂直的纵坐标表示横截面上的轴力FN。20kN20kN30kN.ABCDFN/kNx3020O例题7-1第7章

4、拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案当然此题也可以先求A处的支座反力，再从左边开始将杆截开，并取左段为分离体进行分析。例题7-120kN20kN30kN.ABCD第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案试作图示杆的轴力图。思考题7-1ABCD20kN40kN30kN0.5m0.5m1m第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案思考题7-1参考答案：OxFN/kN202010ABCD20kN40kN30kN0.5m0.5m1m第7章拉伸和压缩‹#›工程力学教程电子教案考虑图示杆的自重,作其轴力图。已知杆的横截面面积为A，材料密度为r，杆的自重为P。FlCB思考题7-2第7章拉伸和压缩‹#

5、›工程力学教程电子教案思考题7-2参考答案：FlCBxFAgxFN(x)FNxFF+ArglFN(x)=F+Argx为材料的比重（或容重）第7章拉伸和压缩‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案工程中有很多构件，例如屋架中的杆，是等直杆，作用于杆上的外力的合力的作用线与杆的轴线重合。在这种受力情况下，杆的主要变形形式是轴向伸长或缩短。‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案§7-2横截面上的应力在第1节中已讨论过轴向拉伸、压缩杆件横截面上的内力——轴力FN。显然，它是横截面上法向分布内力的合力。‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案要判断一根杆件是否会因强度不足而破坏，还必须联系

6、杆件横截面的几何尺寸、分布内力的变化规律找出分布内力在各点处的集度——应力。杆件横截面上一点处法向分布内力的集度称为正应力，以符号s表示。定义：法向分布内力的集度—mm截面C点处的正应力s为：mmC（7-1）‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案是矢量，因而正应力s也是矢量，其方向垂直于它所在的截面。正应力的量纲为。在国际单位制中，应力的单位为帕斯卡(Pascal)，其中文代号是帕，国际代号是Pa。mmC‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案受力后受力前由于应力在截面上的变化规律还不知道，所以无法求出。解决此问题的常用方法是，以杆件在受力变形后表面上的变形情况为根据，由表及里地作

7、出内部变形情况的几何假设，再根据分布内力与变形间的物性关系，得到应力在截面上的变化规律，然后再通过静力学中求合力的概念得到以内力表示应力的公式。‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案在杆受轴向拉伸时，两横向周线虽然相对平移，但每一条周线仍位于一个平面内。受力前受力后‹#›第7章拉伸和压缩工程力学教程电子教案平面假设：原为平面的横截面A和B，在杆变形后仍为平面，且仍与杆的轴线垂直。这意味着杆件受轴向拉伸时两横截面之间的所有纵向线段