材料力学课件：轴向拉压杆件的强度与变形计算.pptx

1§2–1轴向拉压杆的内力§2–2轴向拉压杆的应力§2–3轴向拉压杆的强度计算§2–4轴向拉压杆的变形计算§2–5拉压超静定问题轴向拉压杆件的强度与变形计

桁架结构2–1轴向拉压杆的内力轴向拉压杆工程实例活塞连杆

3受力特点：外力合力作用线与杆轴线重合。变形特点：杆沿轴线方向伸长或缩短。1.轴向拉压概念以轴向拉压为主要变形的杆件，称为轴向拉压杆

42.轴向拉压杆横截面上的内力轴力FNFF求m-m截面内力m—mF1）截面法截开2）横截面上内力FNFN3）列平衡方程求内力FN以m－m截面的右段为研究对象FNF轴力的符号规定：压缩—压力，其轴力为负值。拉伸—拉力，其轴力为正值。

3.轴力图轴力图是表示轴力沿杆件轴线变化情况的图形。横坐标x表示杆件横截面位置，纵坐标FN表示轴力大小，向上为正。①轴力与横截面一一对应，控制截面标明数值?变形计算②集中外力作用截面处轴力突变。③确定出危险截面位置及其最大轴力?强度计算。

例OD杆受力如图(a)，试画出该杆的轴力图。解：求OA段内力FN1。取分离体受力如图(b)，列平衡方程FN1同理，求得其余各段内力分别为：FN2FN3DPFN4FN2=–3P，FN3=5P，FN4=P(a)(b)轴力图ABCD5P8P4PPOABCD5P8P4PPBCD8P4PPCD4PP

解：AB：FN1（x1）=F+γA1x1例结构如图，已知已知柱在A点受力F，柱子的重度为γ,AB和BC段的横截面分别为A1和A2。试绘制柱轴力图。FL1L2ABCBC：FN2（x2）=F+γL1A1+γA2x2x1x2xFNPF+γL1A1F+γL1A1+γL2A2

8§2–1轴向拉压杆的内力§2–2轴向拉压杆的应力§2–3轴向拉压杆的强度计算§2–4轴向拉压杆的变形计算§2–5拉压超静定问题第2章轴向拉压杆件的强度与变形计

2–2轴向拉压杆的应力应力的概念问题提出：FPFPFPFP内力大小不能衡量构件强度的大小。强度指标：①材料承受荷载的能力;②内力在截面某一点处的分布集度。

10变形前1.变形规律试验及平面假设：平面假设-原为平面的横截面在变形后仍为平面。纵向线段的变形相同。abcd变形后FPFPd′a′c′b′2–2-1轴向拉压杆横截面上的应力

11均匀材料+均匀变形?内力应为均匀分布。2.拉伸正应力：由平面假设，?在横截面上均匀分布。正应力符号拉为正，压为负。

12直杆、横截面无突变、截面到载荷作用点有一定距离。4.公式的应用条件5.Saint-Venant原理力作用于杆端的分布方式，只影响杆端局部范围的应力分布。离开载荷作用处一定距离，应力分布与大小不受外载荷作用方式的影响。Saint-Venant原理变形示意图：abcPP

136.应力集中（StressConcentration）在截面尺寸突变处(开孔、切口、螺纹），应力显著增大的现象。应力集中现象示意图：

14例图示三角架，已知FP=22.2kN，dBD=25.4mm，ACD=2.32×103mm2。求BD与CD杆横截面上的正应力。解：（1）求内力-受力分析-研究D节点。（2）求各杆应力

15152-2-2轴向拉压杆斜截面上的应力

轴向拉压杆斜截面上的应力斜截面上应力确定(1)轴力(2)应力应力分布——均布FNa=FFFFFFNaFNa

斜截面上全应力：分解：an符号规定⑴a：斜截面外法线与x轴的夹角。x轴逆时针转到n轴“a”规定为正值；x轴顺时针转到n轴“a”规定为负值。⑵sa：同“s”的符号规定⑶ta：以其对保留段内任一点之矩为顺时方向为正，反之为负。

横截面上450斜截面上轴向拉压杆斜截面上的应力a

19例直径为d=1cm杆受拉力P=10kN的作用，试求最大剪应力，并求与横截面夹角30°的斜截面上的正应力和剪应力。解：拉压杆斜截面上的应力，

20§2–1轴向拉压杆的内力§2–2轴向拉压杆的应力§2–3轴向拉压杆的强度计算§2–4轴向拉压杆的变形计算§2–5拉压超静定问题第2章轴向拉压杆件的强度与变形计

212-3轴向拉压杆的强度计算一、基本概念工作应力：由外力作用产生变形而引起的内力在杆件横截面上的分布集度。失效：由于外载荷作用，构件出现显著塑性变形产生屈服，或者发生断裂的现象。极限应力：指材料失效时的应力，记作。许用应力：指构件工