轴向拉伸与压缩课件.ppt

作业P1024.34.44.54.64.74.84.12第4章轴向拉伸与压缩小结（1）本章研究了轴向拉压杆的内力和应力的计算。应用截面法可求出的轴向拉压杆的内力——轴力。轴向拉压杆件横截面上只有正应力，且在横截面上均匀分布，其计算公式为（2）直杆轴向拉压时的强度条件为≤上式可解决强度校核、设计截面和确定承载能力三类强度计算问题。纵向线应变和横向线应变之间有如下关系:（3）胡克定律建立了应力和应变之间的关系，其表达式为重点介绍了以低碳钢为代表的塑性材料的拉伸应力——应变曲线。它可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈縮阶段。低碳钢的强度指标有δs和δｂ，塑性指标有δ和ψ。01简要介绍了拉压超静定问题的解题方法和压杆稳定的概念。02第4章轴向拉伸与压缩小结§4.5材料在轴向拉压时的力学性能4.5.1拉伸试验应力－应变曲线轴向拉伸试验：圆截面拉伸标准试样，试验段长度l为标距，两端为装夹部分；标距l与杆径d之比取试验机上的绘图装置自动绘出载荷F与相应伸长变形关系曲线，称为拉伸图或F－曲线。********第4章轴向拉伸和压缩§4.1轴向拉伸与压缩的概念和实例§4.2截面法、轴力与轴力图§4.3横截面上的应力§4.4轴向拉压杆的变形胡克定律§4.5材料在轴向拉压时的力学性能§4.6轴向拉压杆的强度计算☆分析轴向拉（压）时杆件的受力特点和变形情况，介绍材料力学分析内力的基本方法——截面法。☆通过对拉（压）杆的应力和变形分析，解决拉（压）杆的强度和刚度计算问题。4.1轴向拉伸与压缩的概念与实例工程中的许多二力直杆构件轴向拉伸与压缩的概念通过观察分析可知，杆件的受力特点是：作用在杆端的外力或其合力的作用线沿杆件轴线。变形特点是：杆件沿轴线方向伸长或缩短。这种变形形式称轴向拉伸与压缩。以汽缸的活塞杆为例。观察活塞杆在工作时受什么样的外力作用？它可能发生什么样的变形？4.1轴向拉伸与压缩的概念与实例杆件横截面上若某处内力的大小超过某一限度，则杆件将不能正常工作。内力分析与计算是解决杆件强度、刚度和稳定性计算的基础。04感受手拉弹簧，将有助于理解内力概念的本质仅取决于外力054.2.1内力的概念01材料力学中的内力是指在外力作用下，构件内部各质点之间相互作用力的改变量，称为“附加内力”，简称“内力”---其大小及分布随外载荷的变化而变化，外力消失，内力也消失。内力与构件的尺寸形状材料无关。03内力：为保持物体的形状寸，物体内部各质点间必定存在着相互作用的力，该力称为内力。024.2截面法、轴力与轴力图4.2.2内力的求法直接利用外力计算内力（轴力、扭矩、弯矩剪力）的方法—---截面法。规则—内力与外力平衡。＊用截面法求算内力的步骤：1）一截为二，在想求内力的截面，将整个构件截为2段2）留一弃另一，扔掉一段，留下一段(研究对象)。2）内力替代，以内力按规定的正号方向替代弃去部分对研究对象的作用，3）求算画研究对象的受力图，用平衡方程由已知外力求算内力☆内力有正负号的规定。轴力向外拉为正。4.2截面法、轴力与轴力图例4.1直杆AD受力如图所示。已知F1=16kN，F2=10kN，F3=20kN，画轴力图F2解：1）计算D端支座反力。整体为对象，受力图，建立平衡方程得轴力图用x坐标表示各横截面的位置，以垂直于杆件轴线的纵坐标FN表示对应横截面上的轴力，所绘出的轴力随横截面位置变化的函数图线称为轴力图。32144.2截面法、轴力与轴力图将杆件分为三段。用截面法截取如图b，c，d所示的研究对象，分别用FN1、FN2、FN3替代另一段对研究对象的作用，一般可先假设为拉力，由平衡方程分别求得：kNkNkN2）截面法分3段求内力F2∑Fx＝0AB段b图：BC段c图∑Fx＝0DC段d图∑Fx＝03）画内力图e图☆内力是由外力引起的，是原有相互作用力的“改变量”；可见内力的大小应完全取决于外力；外力解除，内力也随之消失。杆件横截面上内力的大小及其在杆件内部的分布规律随外力的改变而变化，若内力的大小超过某一限度，则杆件将不能正常工作。内力分析与计算是解决杆件强度、刚度和稳定性计算的基础。总结：杆件承受拉伸（或压缩）时，杆件任一横截面上的轴力等于截面一侧（左侧或右侧）所有轴向外力的代数和。外力背离