材料力学第二章拉伸与压缩.pptx

材料力学MaterialsMechanics第二章拉伸与压缩

第二章拉伸与压缩2.1轴向拉伸与压缩的概念2.2横截面上的轴力2.4材料在拉伸时的力学性能2.5材料在压缩时的力学性能2.6极限应力、许用应力和强度计算2.7轴向拉伸或压缩时的变形、胡克定律2.3横截面上的应力和斜截面上的应力2.8本章小结

2.1轴向拉伸与压缩的概念2.1.1杆件轴向拉伸变形轴向拉伸的受力特点：作用在杆件上的外力作用线与杆件轴线重合。轴线轴向拉伸的变形特点：轴向伸长，横向缩短。轴线????

2.1轴向拉伸与压缩的概念2.1.1杆件轴向拉伸变形如图所示：杆件的变形是轴向拉伸变形吗？轴线轴线如图所示：杆件的变形是轴向拉伸变形吗？????

2.1轴向拉伸与压缩的概念2.1.2杆件轴向压缩变形轴向压缩的受力特点：作用在杆件上的外力作用线与杆件轴线重合。轴线轴向压缩的变形特点：轴向缩短，横向伸长。轴线

2.1轴向拉伸与压缩的概念2.1.2杆件轴向压缩变形如图所示：杆件的变形是轴向压缩变形吗？轴线轴线如图所示：杆件的变形是轴向压缩变形吗？????

2.1轴向拉伸与压缩的概念2.1.3工程实例如图所示：(a)桁架中的杆件；(b)斜拉桥中的拉索；(c)闸门启闭机中的螺杆。

2.1轴向拉伸与压缩的概念2.1.3工程实例如图所示：桥墩在轴向压力的作用下发生轴向压缩变形。?

2.2横截面上的轴力2.2.1内力内力：当受外力作用时杆件发生变形，杆件内部各部分之间的相对位置发生变化，杆件为抵抗这种变形而产生的附加作用力。内力特点：由连续性和均匀性假设可知，内力是作用在截开截面上的连续分布力，往往用分布内力系的合力来表示。连续分布力外力截开的截面

2.2横截面上的轴力2.2.2拉（压）杆横截面上内力—轴力轴力：当杆件受一对轴向外力作用时产生了轴向拉伸或压缩变形，在杆件截面上会产生内力，这个内力被称为轴力。?轴力的正负号规定：产生拉伸变形的轴力为正，背离截面，称为拉力。轴力符号记作：FN轴力的单位：N或KN0轴力的正负号规定：产生压缩变形的轴力为负，指向截面，称为压力。0

2.2横截面上的轴力思考题以下关于轴力的说法中，哪一个是错误（）。A:拉压杆的内力只有轴力；B:轴力的作用线与杆轴线重合；C:轴力是沿杆轴作用的外力；D:轴力与杆的横截面和材料无关。

2.2横截面上的轴力2.2.2拉（压）杆横截面上内力—轴力如何分析在外力作用下，发生轴向拉伸或压缩变形时杆件不同横截面上的轴力？？？?

2.2横截面上的轴力2.2.3截面法对于拉（压）杆，轴力的计算是分析杆件强度、刚度、稳定性等问题的基础。确定轴力的大小和方向一般方法是截面法。截面法：用假想横截面将杆件截开，使横截面上显示出轴力，然后利用取出部分的静力平衡条件求出轴力，确定其大小和方向。

2.2横截面上的轴力2.2.3截面法的基本步骤截开：在所求轴力的截面处，假想地用平面将杆件一分为二。代替：选择杆件的左段作为研究对象，弃去另一部分，把弃去部分对杆件左段的作用力用轴力来代替。平衡：对杆件左段部分建立平衡方程，根据已知外力来计算杆在截开面上的未知轴力。?

2.2横截面上的轴力2.2.4轴力图轴力图：杆件的轴力随截面位置的变化而变化的情形，可以用图线来表示。轴力图绘制方法：通常按照一定比例尺，用平行于杆件轴线的坐标x表示截面的位置，用垂直于杆件轴线的坐标FN表示截面上的轴力，从而绘制出表示轴力与横截面位置关系的图线。

2.2横截面上的轴力2.2.4轴力图轴力图的意义：较直观反映出轴力与横截面位置变化关系；确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置；轴力图绘制要求：轴力图与受力图一一对应；标出轴力值、符号、单位；轴力为正画在x轴上方，为负画在x轴下方。单位轴力值纵线符号x+–FN1FN2

2.2横截面上的轴力2.2.5计算轴力并绘制轴力图的基本步骤1、建立坐标系，画计算简图2、建立平衡方程，求解支座反力3、分段4、利用截面法，分段罗列轴力方程5、绘制轴力图集中力的作用点、分布力的起止点、杆端处、支座处

ABCDPA=5PPB=8PPC=4PPD=PO12341234xy2.2横截面上的轴力2.2.5计算轴力并绘制轴力图的基本步骤1、建立坐标系以杆件O点为原点建立Oxy坐标系，求支座反力；

2.2横截面上的轴力2.2.5计算轴力并绘制轴力图的基本步骤2、建立静力平衡方程求支座反力ABCDPA=5PPB=8PPC=4PPD=POFOxyx由于整个杆件只受轴向力作用，因此在固定端支座O点处只存在轴向约束力FOx；静力平衡方程：?得：?注意：计算结果为负，表示与支座反力假设方向相反

2.2横截面上的轴力2.2.5计算轴力并绘制轴力图的基本步骤3、分段ABCDPA=