第2章 轴向拉伸、压缩与剪切答辩ppt课件.ppt

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1、第2章轴向拉伸、压缩与剪切第2章轴向拉伸、压缩与剪切2.3轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力2.5材料压缩时的力学性能2.7直杆轴向拉伸或压缩时的变形2.8轴向拉伸或压缩时的应变能2.9轴向拉伸或压缩的超静定问题2.10装配应力和温度应力2.11应力集中的概念2.12剪切和挤压的实用计算2.1轴向拉伸与压缩的概念及实例2.4材料拉伸时的力学性能2.6直杆轴向拉伸或压缩时的强度计算2.1轴向拉伸与压缩的概念及实例拉伸与压缩工程实例拉伸与压缩工程实例2.1轴向拉伸与压缩的概念及实例2.1轴向拉伸与压缩的概念及实例作用在杆件

2、上的外力合力的作用线与杆件轴线重合，杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。拉（压）杆的受力简图FF拉伸FF压缩受力特点与变形特点：2.1轴向拉伸与压缩的概念及实例2.1轴向拉伸与压缩的概念及实例1.截面法求内力FFmmFFNFFN(1)假想沿m-m横截面将杆切开(2)留下左半段或右半段(3)将弃去部分对留下部分的作用用内力代替(4)对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力2.轴力：截面上的内力由于外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的作用线也与杆件的轴线重合。所以称为轴力。3.轴力正负号规定：4.轴力图:FFmmFFNFF

3、N拉为正、压为负轴力沿杆件轴线的变化2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力直杆受力如图所示，试求直杆横截面1-1、2-2、3-3上的轴力，并作轴力图。11例题2.1FN1F解：1.计算各段的轴力。F3F2F2FABCD2233FN32FFN2F2FAB段BC段CD段2.绘制轴力图。2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力杆件的强度不仅与轴力有关，还与横截面面积有关。必须用应力来比较和判断杆件的强度。在拉（压）杆的横截面上，与轴力FN对应的应力是正应力。根据连续性假设，横截面上到处都存在着内力。于是得静力关系：

4、2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力平面假设:变形前原为平面的横截面，变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线。横向线ab、cd仍为直线，且仍垂直于杆轴线，只是分别平行移至a’b’、c’d’。观察变形：2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力从平面假设可以判断：(1)所有纵向纤维伸长相等(2)因材料均匀，故各纤维受力相等(3)内力均匀分布，各点正应力相等，为常量2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力该式为横截面上的正应力σ计算公式。正应力σ和轴力FN同号。即拉应力为正，压应力为负。维圣南原理2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力2.2轴向拉伸或压缩

5、时横截面上的内力和应力例题2.2图示结构，试求杆件AB、CB的应力。已知F=20kN；斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为15×15的方截面杆。解：1.计算各杆件的轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点B为研究对象FABC45°12FB45°2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力2.计算各杆件的应力。FABC45°12BF45°2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力例题2.3悬臂吊车的斜杆AB为直径d=20mm的钢杆，载荷W=15kN。当W移到A点时，求斜杆AB横截面上的应力。0.8mABC1.9md2.2轴向拉伸或压缩时横截

6、面上的内力和应力解：当载荷W移到A点时，斜杆AB受到拉力最大，设其值为Fmax。讨论横梁平衡目录CA由三角形ABC求出2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力斜杆AB的轴力为斜杆AB横截面上的应力为0.8mABC1.9md2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力2.3轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力实验表明：拉（压）杆的破坏并不总是沿横截面发生，有时却是沿斜截面发生的。2.4材料拉伸时的力学性能力学性能：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学特性。一试件和实验条件常温、静载2.4材料拉伸时的力学性能二低碳钢的拉伸2.4材料拉伸时的力学性能明显的四

7、个阶段1、弹性阶段ob比例极限弹性极限2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力）屈服极限3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力）强度极限4、局部径缩阶段ef目录胡克定律E—弹性模量（GN/m2）2.4材料拉伸时的力学性能两个塑性指标:断后伸长率断面收缩率为塑性材料为脆性材料低碳钢的为塑性材料2.4材料拉伸时的力学性能三卸载定律及冷作硬化1、弹性范围内卸载、再加载2、过弹性范围卸载、再加载材料在卸载过程中应力和应变是线性关系，这就是卸载定律。材料的比例极限增高，延伸率降低，称之为冷作硬化或加工硬化。2.4材料拉伸时的力学性能四其它材料拉伸时的力学性质对于没有明显屈

8、服阶段的塑性材料，用名义屈服极限σp0.2来表示。2.4材料拉伸时