拉伸、压缩与剪切第四章.PPT

4.1轴力及轴力图 轴力图 一般情况下应力的概念 应力是内力在一点的集度 内力是用以表示某一截面的受力情况，而应力是用来表示横截面上某一点的受力情况。 4.4 拉（压）杆的变形计算 1、纵向变形 2、横向变形 4.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能 三、其他材料在拉伸时的力学性能 塑性材料和脆性材料的主要区别： * 拉伸、压缩与剪切 第四章 轴向拉压杆的内力称为轴力.其作用线与杆的轴线重合,用符号 N表示： 内力：构件各部分之间引起的相互作用力称为内力。 内力的正负号规则 拉力为正，压力为负 拉力为正 压力为负 F A B 1 1 3F 2 2 C 2F 4KN 9KN 3KN 2KN 4KN 5KN 2KN F 2F 轴力与截面位置关系的图线称为轴力图. 应力的概念 受力杆件某截面上一点的内力分布疏密程度，内力集度. F1 Fn F3 F2 (工程构件，大多数情形下，内力并非均匀分布，集度的定义不仅准确而且重要，因为“ 破坏”或“ 失效”往往从内力集度最大处开始。) 横截面上任一点处正应力计算公式： （A为杆件的横截面面积） 注意：横截面上只有轴力 y x z ΔA DP ΔN n—n截面 n－n截面上任一点Ｏ的应力 O点的全应力为 与截面相切的分量称为切应力 垂直于截面的分量称为正应力 P X F F σα——斜截面上的正应力；τα——斜截面上的切应力 α F P P 4.2拉(压)杆的应力分析 将全应力 沿截面的法线和切线方向分解为正应力和切应力。 轴向拉压杆的最大正应力发生在横截面上 轴向拉压杆的最大剪应力发生在于横截面成45度的斜截面上 4.3 拉（压）杆的强度计算 1. 拉压杆的强度条件 强度条件 强度计算的三类问题 ： (1)、强度校核 (2)、截面设计 (3)、确定许用荷载 杆件在轴向拉压时： 沿轴线方向产生伸长或缩短——纵向变形 横向尺寸也相应地发生改变——横向变形 x y C O A B △x z 线应变: A C B △x △δx 受力物体变形时，一点处沿某一方向微小线段的相对变形 横向线应变 △b=b1－b 泊松比 b b1 力学性能———指材料受力时在强度和变形方面表现 出来的性能。 塑性变形又称永久变形或残余变形 塑性材料：断裂前产生较大塑性变形的材料,如低碳钢 脆性材料：断裂前塑性变形很小的材料，如铸铁、石料 一、材料的拉伸和压缩试验 国家标准规定《金属拉伸试验方法》 （GB228—2002) L L=10d L=5d 对圆截面试样： 对矩形截面试样： 二、低碳钢在拉伸时的力学性能 P O △L O 锰钢 强铝 退火球墨铸铁 d L b b L L/d(b): 1---3 四、金属材料在压缩时的力学性能 国家标准规定《金属压缩试验方法》 （GB7314—87) 低碳钢压缩 压缩时由于横截面面积不断增加，试样横截面上的应力很难达到材料的强度极限，因而不会发生颈缩和断裂。 *