精品-优秀PPT课件--精品-优秀PPT课件--02拉伸压缩与剪切.ppt

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1、材料力学第二章拉伸、压缩与剪切（1）1第二章拉伸、压缩与剪切本章内容:1轴向拉伸与压缩的概念和实例2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力3直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力4材料在拉伸时的力学性能5材料在压缩时的力学性能26温度和时间对材料力学性能的影响7失效、安全系数和强度计算8轴向拉伸或压缩时的变形*9拉伸、压缩静不定问题*10温度应力和装配应力*11应力集中的概念12剪切和挤压的实用计算3§2.1轴向拉伸与压缩的概念和实例工程问题中，有很多杆件是受拉或受压的。4567直杆受拉或受压时的特点：受力特点：FFFF变形特点：这样的杆件称为拉（压）杆。这样的力称为轴向拉力或

2、轴向压力。外力合力的作用线与杆轴线重合；杆件变形主要是沿轴线方向的伸长或缩短。89§2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力1.内力求内力的方法：截面法。例子取截面m-m由平衡条件可知：内力的合力作用线沿轴线拉力为正；压力为负。轴力图轴力。轴力的正负号规定：10FF1、轴力：横截面上的内力2、截面法求轴力mmFFN切:假想沿m-m横截面将杆切开留:留下左半段或右半段代:将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替平:对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值FFN11例1已知：F1=40kN,F2=30kN,F3=20kN。解：112233F1F2F3ABCD1-1截面，取右边

3、，受力如图。求：1-1,2-2和3-3截面的轴力,并作杆的轴力图。11F1F2F3BCDFN12-2截面,取右边,受力如图。22F2F3CDFN212112233F1F2F3ABCDFN32-2截面,取右边,受力如图。22F2F3CDFN23-3截面,取右边,受力如图。33F3D轴力图xFN(kN)50102013已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。习题1FN1F1解：1、计算各段的轴力。AB段BC段11F1F3F2F4ABCD2233FN3F4FN2F1F2CD段2、绘制轴力图。1010251415例2已知：F=1

4、0kN,均布轴向载荷q=30kN/m,杆长l=1m。解：建立坐标如图，求：杆的轴力图。qFAB取x处截面,取左边,受力如图xxFFNx轴力图xFN(kN)1020162.横截面上的正应力根据轴力还不能确定杆的强度。为了得到正应力分布规律，先研究杆件变形。杆的变形变形后a'b',c'd'FFFabd'Fa'b'c'cd变形前为平面的横截面，变形后仍保持为平面,而且仍垂直于轴线。(1)仍为直线;(2)仍互相平行且垂直于轴线;平面假设17FNFabd'Fa'b'c'cd由平面假设平面假设各纵向纤维变形相同各纵向纤维受力相同正应力在横截面上均匀分布横截面上分布的平行力系的合力应

5、为轴力N。正应力公式18正应力公式说明此公式对受压的情况也成立；正应力的正负号规定：横截面上的正应力也近似为均匀分布，可有：对变截面杆，sxsxsxsx当截面变化缓慢时，19杆端加载方式对正应力分布的影响圣维南原理若用与外力系静力等效的合力代替原力系，则这种代替对构件内应力与应变的影响只限于原力系作用区域附近很小的范围内。对于杆件，此范围相当于横向尺寸的1～1.5倍。即：离端面不远处，应力分布就成为均匀的。2021[习题3]正方形截面的阶梯砖柱，顶部受轴向压力F作用。上段柱重G1，下段柱重G2。已知F=15kN，G1=2.5kN,G2=10kN,l=3m。求1-1，2-2

6、截面的应力。ll200400FG1FN1FG1G2FN21-1：FG1G2ABC112222拉压axFN（x）GN（x）[习题4]一钻杆，上端固定，截面面积A，材料密度，求由自重引起的横截面上的应力沿杆长的分布规律。xFN（x）23例3旋转式吊车已知：斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，P=15kN,sin=0.388。求：AB杆横截面上的应力。解：NAB(1)求内力NBC取节点B,受力如图。PBAB杆各截面轴力相同。(2)求AB杆应力PABC24§2.3直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力有时拉(压)杆件沿斜截面发生破坏。横截面上的正应力:FFkkaFFkk斜截面k-

7、k应力仍为均匀分布内力仍为F斜截面面积:因此，需要确定斜截面上的应力。25kkFF斜截面k-k应力仍为均匀分布内力仍为F斜截面面积:斜截面上的全应力:pasataaa斜截面上的正应力和切应力26pasataaa角斜截面上的正应力和切应力正负号规定的正负号:的正负号:从横截面的法线到斜截面的法线，逆时针为正，顺时针为负。的正负号:拉应力为正，压应力为负。绕所保留的截面，顺时针为正，逆时针为负。讨论27Fasataaa角斜截面上的正应力和切应力讨论=0时(横截面):=45(斜截面):=90(纵向截面):