[工学]材料力学第2章 拉伸与压缩.ppt

北京邮电大学自动化学院 第 2 章 拉伸与压缩 §2-1 轴向拉伸与压缩杆件及工程实例 轴向拉伸和压缩的特点 内力 轴力图 【例2-1】 注意两个问题 §2-2轴向拉（压）杆横截面上的应力 【例2-2】 【例2-2】 【解】 §2-3斜截面上的应力 §2-4 材料在静荷拉伸时的力学性能 1. 试件和设备 1. 试件和设备 2. 低碳钢拉伸时的力学性能 拉伸图 2. 低碳钢拉伸时的力学性能 应力应变图 胡克定律 延伸率和截面收缩率 卸载规律及冷作（应变）硬化 3. 其它塑性材料拉伸时的力学性能 4. 铸铁拉伸时的力学性能特点 §2-5材料在静荷压缩时的力学性能1. 低碳钢压缩时的应力应变曲线 §2-5材料在静荷压缩时的力学性能2. 铸铁压缩时的应力应变曲线 §2-6 许用应力，安全系数，强度条件1. 许用应力 §2-6 许用应力，安全系数，强度条件2.安全系数 §2-6 许用应力，安全系数，强度条件3.强度条件 【例2-3】 【例2-3】解 【例2-3】解 §2-7 轴向拉（压）杆件的变形 【例2-4】 【例2-4】【解】 *§2-8轴向拉（压）杆件的变形能 *§2-9拉（压）杆超静定问题 【例2-5】 【解】 *§2-10 温度应力和装配应力 *§2-11 应力集中的概念 应力集中示例 图2-25所示为变截面杆，已知BD段横截面积A1=2cm2，DA段 A2=4cm2，P1=5kN， P2=10kN。求AB杆的变形ΔlAB。（材料的E=120×103MPa） 首先分别求得BD、DC、CA三段的轴力为 能密度 超静定问题：单凭静力学平衡方程不能解出全部未知力的问题，称为超静定问题。 此时未知力个数多于平衡方程式个数，其差数称为超静定次数。 【例2-5】 过约束超静定 图2-30a所示杆系结构中AB杆为刚性杆，①、②杆刚度为 EA，外加载荷为 P，求①、②杆的轴力。　 【解】 （1）静力平衡方程 （2）变形协调方程 （3）物理方程 1. 温度应力 由于温度变化会引起物体的膨胀或收缩，对于超静定结构由于胀缩变形受到约束，则会产生内应力。因温度变化而引起的内应力，称为温度应力。 2. 装配应力 图示2-32所示为超静定杆系结构，1，3杆的拉伸刚度为E1A1，2杆的为E2A2，已知中间杆2加工制作时短了Δ，试求三杆在D点铰接在一起后各杆的内力。 应力集中系数 材料的良好塑性变形能力可以缓和应力集中峰值，因而对低碳钢之类的塑性材料，应力集中对强度的削弱作用不很明显，而对脆性材料，特别对铸铁之类内含大量显微缺陷，组织不均匀的材料将造成严重影响。 动画\材力 第2章\2_01.swf 动画\材力 第2章\2_02.swf 动画\材力 第2章\2_03.swf 动画\材力 第2章\2_04.swf 动画\材力 第2章\2_06.swf 动画\材力 第2章\2_07.swf 动画\材力 第2章\2_08.swf 动画\材力 第2章\dh1.swf 动画\材力 第2章\2_10.swf 动画\材力 第2章\2_10.swf 动画\材力 第2章\2_12.swf 动画\材力 第2章\2_14.swf 动画\材力 第2章\dh2_2.swf 动画\材力 第2章\2_15.swf 动画\材力 第2章\dh2.swf 动画\材力 第2章\2_16.swf 动画\材力 第2章\dh2.swf 动画\材力 第2章\2_18a.swf 动画\材力 第2章\2_19.swf 动画\材力 第2章\2_20.swf 动画\材力 第2章\2_21.swf 动画\材力 第2章\2_23.swf 动画\材力 第2章\2_22.swf 动画\材力 第2章\2_25.swf 动画\材力 第2章\2_27.swf 动画\材力 第2章\2_30.swf 动画\材力 第2章\2_30.swf * 注意：包括课本第5章5.1、5.2和第6章的内容 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，即称轴向力。 2.变形特点:杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 内力（分量）称为轴力，一般用N表示。 材料力学中轴力的符号是由杆件的变形决定，而不是由所设坐标或内力方向决定的。习惯上将轴力N的正负号规定为：拉伸时，轴力N为正；压缩时，轴力N为负。 轴力图 ：可用图线表示轴力沿轴线变化的情况。该图一般以杆轴线为横坐标表示截面位置，纵轴表示轴力大小。 求如图2-7所示杆件的内力，并作轴力图。 　1）求内力时，外力不能沿作用线随意移动（如P2沿轴线移动）。因为材料力学研究的对象是变形体，不是刚体，力的可传性原理的应用是有条件的。 　2）截面不能刚好截在外力作用点处（如