材料力学 第二章 轴向拉伸和压缩-2.pptVIP

根据强度条件可进行强度计算： [σ]----许用应力 σu---- 极限应力 n----安全因数 强度条件 Ⅰ、拉（压）杆的强度条件 第二章 轴向拉伸和压缩 2.5 失效、许用应力与强度条件 ③求许可载荷 ②设计截面 ①强度校核 * * 2.2 拉压杆截面上的内力与应力 2.1 轴向拉伸和压缩的概念与实例 2.6 胡克定律与拉压杆的变形 2.5 失效、许用应力与强度条件 2.7 简单拉压超静定问题 2.8 连接件的强度计算 2.4 圣维南原理、应力集中 2.3 材料在拉伸或压缩时的力学性能 第二章 轴向拉伸和压缩及连接件的强度计算 1、受力特点： 外力或其合力的作用线沿杆轴线 2、变形特点： 主要变形为轴向伸长或缩短 3、轴向载荷（外力）：作用线沿杆件轴线的载荷 拉杆 压杆 F F F F F F 第二章 轴向拉伸和压缩 2.1 轴向拉伸和压缩的概念 1、轴力(内力的合力) F I F F I II F II FN x SFX=0：+FN-F=0 FN=F x SFX=0：-FN’+F=0 FN’=F FN’ ①切一刀 ②加内力 ③求平衡 截面法 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 第二章 轴向拉伸和压缩 规定： 轴力拉为正，轴力压为负。 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 FN 与截面外法线同向,为正轴力(拉力) FN与截面外法线反向,为负轴力(压力) FN0 FN FN FN0 FN FN （1）外载荷不能沿其作用线移动。 第二章 轴向拉伸和压缩 在应用截面法时应注意： 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 （2）截面不能切在外载荷作用点处，要离开或稍微离开作用点。 第二章 轴向拉伸和压缩 在应用截面法时应注意： 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 f 30 f 20 f 35 50kN 60kN 40kN 30kN 1 1 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2、轴力图 当杆件受多个轴向载荷时，在不同的截面上，轴力将不相同，分段采用截面法求轴力，作轴力图。 150kN 100kN 50kN 例 1 试计算图示杆件的内力，并作轴力图。 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 轴力只与外力有关，截面形状变化不会改变轴力大小。 在求某截面的轴力时，通常假设其为正（拉力），利用平衡方程计算，若得到值为正，说明轴力为拉力，其方向与假设方向相同；反之为压力，其方向与假设方向相反。在计算轴力时一般均采取该法(设正法)。 I I I FN1 I 50kN FN1=50kN II II FN2= -100kN 100kN II II FN2 负值，说明轴力方向与假设方向相反 在轴力图中，将拉力绘在轴X的上侧，压力绘在轴X的下侧，这样各段内的变形是轴向拉伸还是轴向压缩一目了然。 **注意轴力图与载荷图的相应位置上下严格对齐。 FN + - 50kN 100kN A B C D FA FB FC FD O 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 例2 图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5F、8F、4F、F 的力，方向如图，试画出杆的轴力图。 D FD FN1 FN1= F C D FC FD FN2 FN2= 5F B C D FB FC FD FN3 FN3= -3F A B C D FA FB FC FD O 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 A B C D FA FB FC FD FN4 轴力图如右图 N x 2F 3F 5F F + + – 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 轴力图的特点：突变值 = 集中载荷 5kN 8kN 3kN + – 3kN 5kN 8kN 解：x 坐标向右为正，坐标原点在自由端。取距左侧dx处为对象，截面左侧所受外力dF为： 例3 图示杆长为L，受分布力 q 作用，方向如图，试画出杆的轴力图。 L q 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 q O q x FN x O – dFN dx qdx 距左侧X处的截面,左侧所受到的外力为 解：x 坐标向右为正，坐标原点在自由端。取距左侧微小段dx为对象，截面左侧所受外力dF为： q q L x O 例3 图示杆长为L，受分布力 q = kx 作用，方向如图，试画出杆的轴力图。 L q(x) FN x O – 第二章 轴向拉伸和压缩 2.2 拉压杆截面上的内力和应力 距左侧X处的截面,左侧所受到的外力为 dx q(x)dx