材料力学拉压ppt课件.ppt

《材料力学拉压ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章轴向拉伸和压缩兰州理工大学新能源学院材料力学§2-1轴向拉伸和压缩的概念此类受轴向外力作用的等截面直杆称为拉杆或压杆。受力特点：直杆受到一对大小相等，作用线与其轴线重合的外力F作用。变形特点：杆件发生纵向伸长或缩短。FFFF§2-2内力·截面法·轴力及轴力图内力——由于物体受外力作用而引起的其内部各质点间相互作用的力的改变量。Ⅰ、内力根据可变形固体的连续性假设可知，物体内部相邻部分之间的作用力是一个连续分布的内力系，我们所说的内力是该内力系的合成（力或力偶）FFFFⅡ、截面法·轴力及轴力图求内力的一般方法——截面法（1）截开；（2）代替；（3）平衡。步骤：FFmm(

2、c)FN(a)FFmm(b)mmFNx可看出：杆件任一横截面上的内力，其作用线均与杆件的轴线重合，因而称之为轴力，用记号FN表示。FFmm(c)FN(a)FFmm(b)mmFNx引起伸长变形的轴力为正——拉力（背离截面）；引起压缩变形的轴力为负——压力（指向截面）。轴力的符号规定:FFmm(c)FN(a)FFmm(b)mmFNxmm(c)FN(a)FFmm(b)mmFFNxF若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轴力的数值，所绘出的图线可以表明轴力与截面位置的关系，称为轴力图。FFFN图FFFFN图F用截面法法求内力的过程中，在截面取分离

3、体前，作用于物体上的外力（荷载）不能任意移动或用静力等效的相当力系替代。注意：(a)FFFF(b)FN=Fmmnn(a)FCBAmmFA(b)FN=FnnBFA(c)nnmmFN=0(e)mmAFN=FCB(d)FAnnB(f)AF例试作图示杆的轴力图。求支反力解：ABCDE20kN40kN55kN25kN6003005004001800FR22F4=20kNF3=25kNF2=55kNF1=40kNABCDE331144注意假设轴力为拉力横截面1-1：横截面2-2：FR22F4=20kNF3=25kNF2=55kNF1=40kNABCDE331144FRFN111AFR

4、F1FN2AB22此时取截面3-3右边为分离体方便，仍假设轴力为拉力。横截面3-3：同理FR22F4=20kNF3=25kNF2=55kNF1=40kNABCDE331144F3F4FN333DEF4FN433E由轴力图可看出20105FN图(kN)FR22F4=20kNF3=25kNF2=55kNF1=40kNABCDE33114450例：FFFq=F/ll2llFR112233FFFqFFFFRF'=2ql解：求支反力x12FFFq11233xFqFFFFx1FFF+-+思考：此题中FNmax发生在何处？最危险截面又在何处？FFFq=F/ll2ll关于几个问题的讨论A

5、.没有载荷作用的区段，轴力图为水平线；FFFq=F/ll2llFFF+-+xoB.在集中力作用截面上，轴力图发生突变，突变的幅度为作用在该截面上的集中力的总和；C.均布载荷作用的区段，轴力图为斜直线；FFFq=F/ll2llD.计算截面不应取在集中力作用截面上；E.载荷不能平移。FFFq=F/ll2ll§2-3应力·拉（压）杆内的应力Ⅰ、应力的概念拉压杆的强度轴力横截面尺寸材料的强度即拉压杆的强度是跟轴力在横截面上的分布规律直接相关的。杆件截面上的分布内力的集度，称为应力。M点平均应力总应力(a)MDADFM(b)p总应力p法向分量,引起长度改变正应力:切向分量，引起角度

6、改变切应力:正应力：拉为正，压为负切应力：对截面内一点产生顺时针力矩的切应力为正，反之为负stM(b)p(a)MDFDA内力与应力间的关系stM(b)p(a)MDFDADFNDFS应力量纲应力单位stM(b)p(a)MDFDAⅡ、拉（压）杆横截面上的应力无法用来确定分布内力在横截面上的变化规律已知静力学条件mmFFmmFsFNmmFFNs但荷载不仅在杆内引起应力，还要引起杆件的变形。可以从观察杆件的表面变形出发，来分析内力的分布规律。FFacbda'c'b'd'mmFFmmFsFNmmFFNs等直杆相邻两条横向线在杆受拉(压)后仍为直线，仍相互平行，且仍垂直于杆的轴线。原

7、为平面的横截面在杆变形后仍为平面，对于拉（压）杆且仍相互平行，仍垂直于轴线。现象平面假设FFacbda'c'b'd'亦即横截面上各点处的正应力都相等。推论：1、等直拉（压）杆受力时没有发生剪切变形，因而横截面上没有切应力。2、拉(压)杆受力后任意两个横截面之间纵向线段的伸长(缩短)变形是均匀的。FFacbda'c'b'd'等截面拉(压)杆横截面上正应力的计算公式即mmFFmmFsFNmmFFNs适用条件：⑴上述正应力计算公式对拉（压）杆的横截面形状没有限制；但对于拉伸（压缩）时平截面假设不成立的某些特定截面,原则上不宜用上式计