材力轴向拉伸和压缩答辩ppt课件.ppt

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1、第二章轴向拉伸和压缩材料力学主要掌握：1、杆件受轴向拉伸或压缩时的内力、应力及变形的计算2、通过拉伸和压缩实验，研究工程材料拉伸和压缩时表现的力学性质和机械性质§2-1轴向拉伸和压缩的概念及实例§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力§2-3直杆轴向拉伸（或压缩）时斜截面上应力§2-4材料在轴向拉伸和压缩时的力学性质§2-5许用应力安全因数强度条件§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形§2-7应力集中的概念§2-1轴向拉伸、压缩的概念和实例受力特点外力合力作用线与杆件轴线重合变形是沿轴线方向的伸长或缩短杆件在轴向

2、荷载作用下，将发生轴向拉伸或压缩。变形特点受力简图稳定性问题拉伸压缩§2-1轴向拉伸、压缩的概念和实例工程实例§2-1轴向拉伸、压缩的概念和实例§2-1轴向拉伸、压缩的概念和实例§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力mm轴力一、拉伸或压缩时的内力拉伸时轴力为正压缩时轴力为负求解步骤1.在欲求位置处用假想截面截开2.取任一部分为分离体，受力分析3.列平衡方程符号规定拉伸时轴力为正压缩时轴力为负§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力二、轴力图的图象表示①反映出轴力与截面位置的变化关系，较直观；②反映出

3、最大轴力的数值及其所在面的位置，即危险截面位置，为强度计算提供依据。+§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力杆受多个力的情况轴力须分段进行ⅠⅡ+－§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力轴力(图)的简便求法：自左向右轴力图的特点：突变值=集中载荷5kN8kN3kN+–3kN5kN8kN§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力[例]图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5P、8P、4P、P的力，方向如图，试画出杆的轴力图。ABCDPAPBPCPDOABCDPAPBPCPD解：求OA段内力：设

4、置截面如图§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力同理，求得AB、BC、CD段内力分别为：轴力图如图BCDPBPCPDCDPCPDDPD+–+§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力变形前为平面的横截面，变形后仍然保持为平面，并且仍垂直于轴线，只是各横截面沿轴线产生了相对平移，这个假设称为平面假设。§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力轴力引起的正应力——：在横截面上均布。拉正压负同样适用于压杆未被压弯时压应力的计算§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力圣维南原理用外力系静力等效

5、的合力代替原力系，则除在原力系作用区域内有明显差别外，在距外力作用区域略远处（约等于横截面尺寸），这种替代所造成的影响很小，可以不计。§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力[例]图为一正方形截面的阶形砖柱，柱顶受轴向压力作用。上段柱重为，下段柱重为。已知试求上、下段柱的底截面1－1和2－2上的应力。§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力解：求截面1－1和2－2的轴力截面1－1截面2－2求应力截面1－1截面2－2§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力[例]图为一钻杆简图，上端固定，下端自由

6、，长为，截面面积为，材料密度为。试分析该杆由自重引起的横截面上的应力沿杆长的分布规律。§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力解：截面法，在自由端距离为x的截面将杆截开§2-2轴向拉伸（或压缩）时横截面上的内力和应力§2-3直杆轴向拉伸（或压缩）时斜截面上应力mmnnmmnnnn§2-3直杆轴向拉伸（或压缩）时斜截面上应力[例]图为两块钢板由斜焊缝焊接成整体，受拉力作用。已知试求：焊缝内的应力解：横截面上应力斜截面上应力§2-3直杆轴向拉伸（或压缩）时斜截面上应力§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形拉伸压缩轴向

7、线应变横向线应变拉应变为正，压应变为负实验结果表明引入比例常数弹性模量单位Pa抗拉（压）刚度代表杆件抵抗拉伸（压缩）的能力或胡克定律胡克定律（应力、应变关系）§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形实验结果表明，在弹性范围内，横向线应变与轴向线应变大小的比值为常数，即称为泊松比，表征材料力学性质的重要材料常数之一。都是表征材料弹性的常量。§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形[例]图为一等直钢杆，材料的弹性模量试计算（1）每段的伸长（2）每段的线应变（3）全杆总伸长§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形解：求每段的轴力，做轴力图（

8、1）每段伸长量（2）每段线应变（3）总伸长量§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形[例]图为一等直杆，长，截面积，材料密度试求整个杆件由自重引起的伸长量解：距自由端x处取一微段杆（忽略不计）§2-6轴向拉伸（或压缩）时的变形§2-4材料在轴向拉伸和压缩时的力学性质工程中所用的材料多种多样，不同的材料受力后所表现的力学性质是不同的。只有掌握了材料的力