第02章 轴向拉伸与压缩＂.pptVIP

第二章 轴向拉伸与压缩 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-2 轴向拉压杆的变形与应变 §2-3 应力与应变的关系 小 结 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-1 轴向拉压杆的内力与应力 §2-2 轴向拉压杆的变形与应变 §2-2 轴向拉压杆的变形与应变 §2-2 轴向拉压杆的变形与应变 §2-3 应力与应变的关系 §2-3 应力与应变的关系 小 结 轴向拉压基本变形的受力及变形形式； 截面法求轴力的过程及轴力图画法； 轴向拉压横截面及斜截面上的应力计算； 正应力与切应力、线应变与切应变； 切应力互等定理与纯剪切应力状态； 拉压及剪切胡克定律； 轴向拉压变形计算。 小 结 试总结应力的特点，并分析内力与应力的关系； 试区别变形与应变的概念； 试总结并区分E、G、EA的含义； 试分析轴向拉(压)杆斜截面上的应力：正应力最大时，切应力如何；切应力最大时，正应力如何。 二、思考题 * 一、轴向拉(压)变形 轴向拉(压)变形： 外力的作用线与杆的轴线重合， 使杆产生沿轴线方向的伸长(压缩) d l F F d-Dd l+Dl 二、工程实例 1．桥的拉杆 2．挖掘机的顶杆 3．火车卧铺的撑杆 4．广告牌的立柱与灯杆 5．小亭的立柱 6．网架结构中的杆 三、截面法求横截面上的内力 1．截面法求内力的过程 1)切取： 从需求内力截面假想地切开，任取一侧研究； 2)替代： 用内力代替切除部分对保留部分的作用； FN——轴力(沿轴线方向的内力)符号 3)平衡： 对切取部分列平衡方程求解内力。 F F I II x ∑Fx=0：+FN-F=0 FN=F x ∑Fx=0：-FN+F=0 FN=F F I F II FN FN 2．轴力的符号规定 1)轴力为拉力时为正，其方向沿截面的外法线方向， 产生轴向拉伸变形； 轴力为压力时为负，其方向沿截面的内法线方向， 产生轴向压缩变形。 2)设正法： 在替代过程中，先假设所有轴力均为正值。 四、轴力图(轴力图示法) 1．集中外力多于两个时，分段用截面法求轴力，作轴力图。 FN |FN|max=100kN + - 例2-1 作图示杆件的轴力图，并指出|FN|max 150kN 100kN 50kN FNII= -100kN 100kN II II FNII I I II II 50kN 100kN FNI=50kN I FNI I 50kN 2．轴力图的横坐标表示横截面位置，纵坐标表示轴力 大小； 3．轴力只与外力有关，与横截面的形状和大小无关； 4．轴力计算法则 任一横截面上的轴力=截面一侧所有外力的代数和 (从左向右：外力向左为正，反之为负； 从右向左：外力向右为正，反之为负。) 1．横截面上的应力 1)应力： 正应力 s 0 s 0 拉应力为正，压应力为负。 单位面积上的内力 ——沿截面法线方向的应力，符号：s ， 五、轴向拉(压)杆中的应力 t 0 t 0 绕研究对象顺时针转动为正，反之为负。 应力单位：Pa(=N/m2)，MPa。 ——平行于截面的应力，符号：t ， 切应力 x y z 2)一般情况下一点的应力 p txy txz sx 应力是一点的内力。研究平衡问题时必须考虑整个面上各点应力的合力。 应力是张量。可以用平行四边形法则合成与分解，由于材料的破坏与一点的正应力或切应力有关，所以用正应力和切应力表示一点的应力。 4)轴向拉压横截面上的应力公式 F F F F FN=F s s A 3)轴向拉压的平面假设 变形前为平面的横截面，在变形后仍保持为平面，且仍垂直于轴线。 1-1截面 (从左向右) 5kN |FN|max=5kN