材料力学 6 轴向拉伸和压缩.pdf

材料力学引言 材料力学引言 一、材料力学的任务 1）研究构件的强度、刚度和稳定性； 2 ）研究材料的力学性能； 3 ）为合理解决工程构件设计中安全与经 济之间的矛盾提供力学方面的依据。 构件：是组成机械的零件或结构物的杆 件。 对构件的三项基本要求 强度：构件抵抗破坏的能力。 刚度：构件抵抗变形的能力。 稳定性：构件保持原有平衡状态的能力。 二、变形固体及其基本假设 二、变形固体及其基本假设 变形固体: 在外力作用下，一切固体都会发生 变形。 为了抽象出力学模型，掌握问题的主要属 性，对变形体作以下假设： 1．均匀连续性假设：认为整个物体所占空间内 毫无空隙地充满物质。认为物体内的任何部 分，其力学性能相同。 2 ．各向同性假设：认为物体内在各个不同方 向上的力学性能相同。 3. 小变形假设： 三、杆件的基本变形形式 三、杆件的基本变形形式 • 杆件：长度远大于横向尺寸的构件。 四种基本变形 1．拉伸和压缩 2 ．剪切 3．扭转 4 ．弯曲 第9章 轴向拉伸 第9章 轴向拉伸 和压缩 和压缩 实例 实例 计算简图 • 特点： 1.受力特点：作用于杆件两端的外力大小相等，方 向相反，作用线与杆件轴线重合，称轴向力。 2.变形特点：杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 §9-1 横截面上的内力 §9-1 横截面上的内力 1.内力 由于构件变形，其内部各部分之间因 相对位置发生改变，而引起相邻部分 的相互作用力，称为内力。 截面法 （1）截面的两侧必定出现大小相等，方向 相反的内力； （2 ）任一部分上的内力必定与外力相平衡。 • 截面法步骤： (1) 截取 (2) 代替 (3) 平衡 内力主矢与内力主矩 内力分量 轴力FN、剪力FQ、扭矩 Mx、弯矩MB都会产生对 应的变形效应。 内力的正负号规定 与刚体静力学中写平衡方程时规定正负号所不 同，同一位置处左、右侧截面上内力分量必须 具有相同的正负号 2．拉压杆横截面上的内力 轴力: 与轴线重合的内力分量，用N表示。 轴力符号规定： 拉伸时，轴力 N为正；压缩 时，轴力N为 负。 作截面m-m ，取左段部分 ∑X=0 N = P 轴力图 用图线表示轴力沿轴线变化的情况。 解：（1）计算各段内力 AC段： ∑X=0 N －P =0 1 1 N1=P1 =5kN （拉力） N =5kN （拉力） 1 BC段： ∑X=0 N1 －P1 ＋P2 =0 N