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第二章 轴向拉伸和压缩Axial Tension and Compression;1.受力特点：外力或其合力的作用线与杆轴线重合。; 1.轴力、截面法(method of sections);(3)轴力的单位：N(牛顿)或kN(千牛);（1）在采用截面法之前不允许使用力的可传性原理；;2.轴力图(Axial force graph);a.轴力图反映轴力随截面位置的变化情况。 b.标明轴力值及正负号，(一般：正值画上方，负值画下方）。 c.轴力只与外力有关，截面形状变化不会改变轴力大小。 d.可以看出最大轴力的数值大小及发生位置。 (对于等直杆，内力最大的截面即危险截面) e.根据轴力的正负号可判断杆件各部分的拉压情况。 f.轴力图要与杆件的长度对应。;例1： 求图示杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图 。;轴力图;第三节 横截面及斜截面上的应力;轴向拉伸和压缩;F;拉应力为正，压应力为负。;50;节点 A;1kip=1000磅=445公斤 1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi) 磅(pound);横截面----是指垂直杆轴线方向的截面； 斜截面----是指任意方位的截面。用 表示，称为 斜截面。 自x轴正向逆时针旋转得到的 为正，反之为负。;讨论:; 杆原长为l，直径为d。受一对轴向拉力F的作用，发生变形。变形后杆长为l1，直径为d1，横截面的面积为A。;1.轴向(纵向)变形：;胡克定律的另一形式：;轴向拉伸和压缩;实验表明，横向应变与纵向应变之比为一常数ν，称为横向变形系数(泊松比);例4 图示等直杆的横截面积为A、弹性模量为E，试计算D点的位移。; 横截面面积为A，单位长度重量为 的无限长弹性杆，自由放在摩擦系数为 的粗糙表面上。试求预使该杆在端点产生位移 时所需的力F。已知杆的弹性模量为E。;例5. 考虑自重影响的等直杆,已知P、杆长l、EA、容重?。求杆的伸长。 ;2.求变形;4.结构结点位移的计算;例7 图示结构中①杆是直径为32mm的圆杆， ②杆为2×N0.5槽钢。材料均为Q235钢，E=210GPa。已知F=60kN，试计算B点的位移。;例8. 求图示结构结点A的位移。;解:;;;;第六节 材料在拉伸和压缩时的力学性能 ;液压式万能试验机;拉伸装置;应力—应变曲线;3.拉伸应力-应变关系分析;3.拉伸应力-应变关系分析;3.拉伸应力-应变关系分析;3.拉伸应力-应变关系分析;3.拉伸应力-应变关系分析;3.拉伸应力-应变关系分析;4.强度指标;(1)延伸率;冷作硬化现象经过退火后可消除;冷拉钢筋： 钢筋在低于再结晶温度的状态下，用卷扬机或千斤顶等张拉设备张拉钢筋，使钢筋应力超过屈服强度达到一定值，然后放松钢筋，这样处理过的钢筋称为冷拉钢筋。 好处： 1.提高钢筋的强度，一般强度提高10%~20%。 2.节约钢材。钢筋冷拉不仅提高强度，而且使钢筋拉长，可节约钢筋3%~5%. 3. 冷拉钢筋可以起到检验焊接质量和除锈作用。 4.冷拉钢筋可提高钢筋的抗腐蚀能力。;例6;解：;1;O;Ⅲ、铸铁(脆性材料)拉伸试验;二.金属材料压缩时的力学性能;呐泣古垫蔬些策啪都誓拽哼熬躺叫冻符钙煎嵌梨爷蝴倒赖颖扎笆钓著蒜刊轴向拉压2012课件轴向拉压2012课件;s;;第七节 强度条件 · 安全因数 · 许用应力;解：;例8.图示三角形托架,其杆AB是由两根等边角钢组成。已知P=75kN, [σ]=160MPa, 试选择等边角钢的型号。;轴向拉伸和压缩;l=30m; 例11 图示空心圆截面杆，外径D＝20mm，内径d＝15mm，承受轴向荷载F＝20kN作用，材料的屈服应力σs＝235MPa，安全因数n=1.5。试校核杆的强度。;Ⅱ、许用应力和安全系数;确定安全系数要兼顾经济与安全，考虑以下几方面： ①理论与实际差别：材料非均质连续性、超载、加工制造不准确性、工作条件与实验条件差异、计算模型理想化 ②足够的安全储备：构件与结构的重要性、塑性材料n小、脆性材料n大。 ;1.关于材料的一般力学性能，正确的为（ ）？;2、关于名义屈服极限，正确的为（ ）？;3、低碳钢加载→卸载→再加载路径，正确的为（ ）？;4、轴向拉压变形时横截面上的正应力计算公式在材料进入屈服后是否有效,变形计算公式在材料进入屈服后是否有效？（ ）;第八节 圣维南原理 应力集中(Stress concentration); 应力集中程度与外形的骤变程度直接相关，截面尺寸改变得越急剧，角越尖，孔越小，应力集中的程度就越严重。静载下，塑性材料可不考虑，脆性材料（除特殊的，如铸铁）应考虑。动载下，塑