第5章轴向拉伸和压缩汇编.ppt

5.7　轴向拉(压)杆的强度条件及其应用 5.8　应力集中的概念 第5章 轴向拉伸和压缩 5.1　 变形固体及其基本假设 1、变形固体 工程中的构件都是由固体材料制成的，如钢、铸铁、木材、混凝土等。这些固体材在外力作用下会产生变形，称为变形固体。当研究物体受力后的变形与破坏时，不能把它当做刚体看待，而应当按实际的变形体进行研究。 2、变形固体的基本假设 （1）均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内连续不断地充满着物质，并且在各点处的材料性质完全相同。 （2）各向同性假设 认为材料在各个方向上具有相同的性质。 5.2　内力 截面法、应力 1、内力 物体在未受外力时，它的分子间本来就有相互作用着的力，正是由于存在这些力，物体才保持固定的形状。当物体在外力作用下，它将发生变形，物体内部各质点间相互作用的力也发生了改变。这种力的改变量，就是材料力学所要研究的内力。严格的讲，它是由外力的作用而引起的附加内力，通常简称为内力。 内力是研究构件的强度、刚度及稳定性问题时，首先要计算的力。由于内力存在于构件内部，所以只有把它暴露出来才能做进一步的分析。为了显示内力可以采用截面法。 运用截面法求内力，可以归纳为下列三个步骤： 第一，假想用一横截面将物体截为两部分， 研究其中一部分，弃去另一部分。 第二，用作用于截面上的内力代替弃去部分 对研究部分的作用。 第三，建立研究部分的平衡条件，确定未 知的内力。 2、应力 5.3　 轴向拉伸与压缩的概念 轴向拉伸变形和轴向压缩变形是杆件的基本变形之一，在工程中经常见到。如图5-3(a)所示三角形托架中的斜杆，在荷载F 作用下就发生轴向压缩变形；还有桁架中的所有杆件(如图5-3(b)所示)，发生的都是轴向变形(拉伸或压缩)；屋架中的水平拉杆如图5-3(c)AB 线上各杆，发生轴向拉伸变形；建筑结构中的柱子如图5-3(d)所示发生轴向压缩变形等。这些杆件受力的共同特点是：作用在杆件上的外力的作用线与杆轴线重合，杆件的主要变形是轴向伸长或缩短。这类构件称为拉(压)杆。相应的变形分别称为轴向拉伸变形和轴向压缩变形，如图5-4 所示。 5.4　 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力及应力 为了求出拉（压）杆横截面上的应力，先要研究拉（压）杆的内力。对直杆受轴向拉力P的作用，我们应用截面法，求m—m截面的内力，如图5-5所示。 5.5　 轴向拉(压)杆的变形·虎克定律 5.6　材料在拉伸和压缩时的力学性质 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段