工程力学B20100805111928676课件.ppt

1.内力 当我们用手拉一根橡皮条时，会感觉到橡皮条内有一种反抗拉长的力。拉力越大，橡皮条被拉的越长，这种反抗力也越大。这种由外力引起的在构件内部产生的相互作用力，称为内力。 轴向拉伸(压缩)时的内力称轴力。轴力的正负规定：使分离体受拉伸的轴力为正，使分离体受压缩的轴力为负。轴力的计算用截面法。 2.截面法求内力 假想地将杆沿需求内力的截面截开，把杆分为两部分，取其中一部分为研究对象，此时，截面上的内力被显示出来，并成为研究对象上的一个外力，由静力学的平衡方程可求出该内力，这种求内力的方法叫截面法。 三、轴向拉伸和压缩时横截面上的应力 1.横截面上的应力2.应力的单位 1.横截面上的应力 1)各横线代表的横截面在变形后仍为平面，仍垂直于杆轴，只是沿轴向作相对的移动。2)各纵线代表的杆件的纵向纤维都伸长了相同的长度。 图　20-6 四、轴向拉伸和压缩时的变形 1.绝对变形2.相对变形3.泊松比4.胡克定律 四、轴向拉伸和压缩时的变形 图　20-7 四、轴向拉伸和压缩时的变形 图　20-8 1.绝对变形 变形后的尺寸与变形前尺寸之差，即为绝对变形。 2.相对变形 相对变形是绝对变形与原始尺寸之比。 轴向相对变形ε=Δll　(轴向线应变) 横向相对变形ε1=Δdd　(横向线应变) 拉伸时：ε为正；ε1(轴向线应变)为负；而压缩时：ε为负：ε1为正。 3.泊松比 4.胡克定律 1)应力不超过某一限度。2)在长度l内，FN、E、A均为常量。 五、轴向拉伸和压缩时的强度计算 1.许用应力2.强度计算 1.许用应力 任何材料都有其能够承受的最大的应力，我们称为极限应力σlim。对于塑性材料，当应力达到屈服点极限时，就发生显著的塑性变形，导致零件的失效，因此应取屈服点极限为极限应力；对于脆性材料，达到强度极限时引起断裂，因此取强度极限为极限应力。 2.强度计算 轴向拉伸和压缩时工作应力的最大值不得超过材料的许用应力，这就是轴向拉伸和压缩时的强度条件。即σmax=FN/A≤［σ］(20-4)式中,σmax是最大工作应力；FN是最大工作应力对应横截面的轴力；A是最大工作应力对应横截面的面积；［σ］是材料的许用应力。 课题2　剪　　切 一、剪切的概念及其实用计算二、挤压的概念及其实用计算 一、剪切的概念及其实用计算 图　20-11 一、剪切的概念及其实用计算 剪切面上的剪力引起切应力。切应力在剪切面上的分布是不均匀的，计算起来非常困难。工程上采用实用计算，即假设切应力在剪切面上的分布是均匀的，如图12-11所示，这样的计算结果能满足工程实际的需要，因此τ=FQA(20-5)式中，A是剪切面的面积；FQ是剪切面上的剪力。 二、挤压的概念及其实用计算 挤压应力在挤压面上的分布也是非常复杂的，在工程上同样采用实用计算，即假设挤压应力在挤压面上分布是均匀的，这时挤压应力的计算为σjy=Fjy/Ajy(20-7)式中，Fjy是挤压面上的挤压力；Ajy是挤压面的计算面积。 单 元 小 结 1.求拉(压)杆横截面上的内力及应力：2.拉σ=变形，轴向拉(压)杆的变形规律是由实验方法得到的。3.求许用应力及安全因数：4.拉(压)杆的强度计算：5.切应力和挤压应力的计算公式分别为6.剪切和挤压的强度条件为 单 元 小 结 1.平面任意力系平衡的充分必要条件：F′R＝0，MO＝0。2.平面任意力系平衡方程3.平面汇交力系的平衡4.平面平行力系的平衡5.静滑动摩擦力6.动滑动摩擦力7.摩擦角与自锁 单元19　刚体的运动形式与机械效率 应知应会 了解刚体运动形式及其运动特点。 掌握功、功率、机械效率概念及其计算方法。 掌握功率、转速和转矩之间的关系。 课题1　刚体的运动形式课题2　功率及机械效率 课题1　刚体的运动形式 一、刚体的概念二、刚体的平行移动三、刚体绕定轴转动 一、刚体的概念 在任何外界因素的作用下，体积和形状都不发生改变的物体或体内各质点间的距离都保持不变的物体被称为刚体。实际上，真正不变形的物体是不存在的。但在很多问题中，如果物体本身的微小变形对整个问题的研究影响很小而可以忽略不计时，则把它抽象为刚体，这样可使问题的研究大为简化。刚体是理论力学的理想模型。 二、刚体的平行移动 图　19-1 三、刚体绕定轴转动 1.角速度2.角加速度3.刚体转动的特殊情况4.定轴转动刚体内各点的速度和加速度5.刚体定轴转动的动力学基本方程及其应用 1.角速度 角速度是转角对时间的变化率，是描述刚体转动快慢及转向的物理量，用ω表示。 2.角加速度 角加速度是角速度对时间的变化率，是描述刚体角速度变化快慢的物理量,用ε 表示。 3.刚体转动的特殊情况 (1)匀速转动　ω=常数。(2)匀变速转动　ε=常数。 4.定轴转动