拉伸压缩与剪切.ppt

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1、第二章拉伸、压缩与剪切材料力学§2.1轴向拉压的概念和实例材料力学轴向拉压实例一：内燃机的连杆连杆拉压与剪切/轴向拉压的概念和实例材料力学F12BAC轴向拉压实例二：简易桁架拉压与剪切/轴向拉压的概念和实例材料力学轴向拉压的外力特性：外力的合力作用线与杆件的轴线重合。判断：外力合力的作用线与轴线平行时，杆件仅产生拉伸变形。复习拉压与剪切/轴向拉压的概念和实例材料力学FF轴向拉伸FFe轴向拉伸和弯曲变形拉压与剪切/轴向拉压的概念和实例材料力学变形特性：杆件产生轴向的伸长或缩短。轴向拉伸对应的外力，称为拉力。轴向压

2、缩对应的外力，称为压力。拉压与剪切/轴向拉压的概念和实例材料力学§2.2轴向拉压时横截面上的内力和应力材料力学定义：杆在轴向拉压时，横截面上的内力称为轴力。符号：单位：国际单位为N一.轴向拉压时横截面上的内力1.简介拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学FFFNFNFF2.轴力的求解方法拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学3.轴力正负号规定轴力以拉为正，以压为负。思考：做题时同一位置处任取一段求出的轴力正负是否相同？拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学同一位置处左、右侧截面上内力分量具有相同的正负号。

3、结论：拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学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。注意F2FF2F331122例：求1-1、2-2及3-3截面上的轴力。拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学FN1=FF2F22（压力）F33F11F2FF2F3311221-1截面：3-3截面：2-2截面：拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学总结1.杆件受到的外力多于两个的情况下，需要先根据外力的作用点将杆件进行分段后再计算轴力。2.加内力时，内力的方向必须为正方向。拉压与剪切/横截面上的内力和

4、应力材料力学表示轴力沿杆件轴线变化规律的图线。4.轴力图轴力图的绘制方法演示：xF-F-图F2FF2FABCD拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学绘制轴力图的注意事项：1.轴力图的横坐标要与杆件长度相对应；2.轴力图的纵坐标大小要成比例；3.轴力图的纵坐标要标明数值大小及正负；4.轴力图是一条连续的图线，不能间断，在集中力作用处，轴力图有突变，突变的大小等于集中力的大小；5.在轴力图上要画出阴影线；拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学阶段杆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

5、2倍。要求：绘制轴力图，并求杆内最大轴力。O3F4F2FBCD轴力计算练习拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学1.分段计算轴力O3F4F2FBCDCD段：BC段：OB段：拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学FNO3F4F2FBCD2.绘制轴力图3F-图2F-FxCD段：BC段：OB段：拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学3.求最大轴力FN3F-图2F-Fx拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学完成课本第13页例2.1找出计算中不完善之处拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学二、轴向拉压时横截面上的

6、应力拉压时横截面上应力为均匀分布，以表示。FFF拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学的适用条件:只适用于轴向拉伸与压缩杆件．拉应力为正，压应力为负。应力的符号规定：拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学练习：课本第16页例2.2拉压与剪切/横截面上的内力和应力悬臂吊车斜杆AB为直径为d的钢杆，载荷重为W,两杆长度已知，当W至A点时，求AB横截面上的应力。WACB思路分析：求外力求内力求应力材料力学分析并回答问题1.如何求B处的约束力FB？WACB拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学2.求出FB后，

7、如何确定AB横截面上的内力？WACB利用截面法，在AB间任意位置与轴向垂直方向切开，取上段，加内力，列平衡求轴力。拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学3.求出AB横截面上的内力后，如何确定应力？AB杆产生拉伸变形，应力是均匀分布的。WACB材料力学1.当W在AC之间移动时，AB杆横截面上的应力如何计算？思考WBCAxL拉压与剪切/横截面上的内力和应力材料力学§2.3直杆轴向拉压时斜截面上的应力材料力学1.求斜截面上总的应力FFαF轴向拉压时应力是均匀分布的，因此式中σ为横截面上的应力拉压与剪切/斜截面上

8、的应力材料力学F2.利用总应力和角度，求斜截面上的正应力和切应力正应力：切应力：式中α为横截面和斜截面间的夹角；σ为横截面上的应力拉压与剪切/斜截面上的应力材料力学正应力：切应力：3.斜截面上的应力分布斜截面上既有正应力又有切应力。拉压与剪切/斜截面上的应力材料力学讨论1、2、即横截面上的正应力为杆内正应力的最大值，而切应力为零。即与杆件成45°的斜截面上的切应力达到最