机械基础直杆的基本变形.pptxVIP

电子工业出版社第2章直杆的基本变形

第2章直杆的基本变形★机械零件的基本变形图例图2-1螺栓零件的轴向拉伸4、螺栓的尺寸、承受的力已定，选用什么材料最经济？(a)(b)1、螺栓在受到轴向力时，会产生怎样的变形？2、螺栓的材料、截面尺寸已定，螺栓能承受多大的力？3、螺栓的材料已定，为保证承受一定的力，螺栓的尺寸如何选定？

第2章直杆的基本变形1．会判断直杆的基本变形。2．会分析直杆轴向拉伸与压缩时的内力；了解应力、变形、应变的概念。3．了解材料的力学性能及其应用，了解直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算。4．会判断连接件的受剪面与受挤面。5．了解圆轴扭转时横截面上切应力的分布规律。6．了解纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。7．了解组合变形、交变应力与疲劳强度、压杆稳定等的概念。学习目标

第2章直杆的基本变形能力目标在解决工程实践中承载能力方面的问题时具有一定的分析能力和初步的实践能力。

第2章直杆的基本变形2.1直杆的轴向拉伸与压缩2.3圆轴的扭转2.2连接件的剪切与挤压2.4直梁的弯曲*2.5组合变形*2.6交变应力与疲劳强度*2.7压杆稳定的概念

第2章直杆的基本变形2．1直杆的轴向拉伸与压缩2.1.1轴向拉伸与压缩在轴向力作用下，杆件产生伸长变形称为轴向拉伸，简称拉伸，在轴向力作用下，杆件产生缩短变形称为轴向压缩，简称压缩.图2-2连接螺栓图2-3起重机的支腿

第2章直杆的基本变形工程中有很多构件在工作时是受拉伸或压缩的。虽然杆件的外形各有差异，加载方式也不同，但对其受力情况一般如图2-4所示进行简化。图2-4受力简化轴向拉伸和压缩变形具有以下特点:（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。（2）变形特点——杆件变形是沿轴线方向伸长或缩短。

第2章直杆的基本变形2.1.2内力1．内力手拉弹簧时，手中会感到弹簧内部有一种反抗伸长的抵抗力存在，而且手用力越大，弹簧伸长越长，这种反抗伸长的抵抗力也就越大。图2-5弹簧拉力器

第2章直杆的基本变形因外力作用而引起构件内部之间的相互作用力，称为附加内力，简称内力。外力越大，内力随着增大，变形也就越大，当内力超过一定限度时，杆件就会被破坏。内力是外力作用引起的，不同的外力会引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为轴力，用FN或N表示。剪切变形时的内力称为剪力，用FQ表示。扭转变形时的内力称为扭矩，用MT或T表示。弯曲变形时的内力称为弯矩(Mw)与剪力(FQ)，如图2-6所示。

第2章直杆的基本变形（b）剪切变形(d)弯曲变形图2-6四种基本变形的内力内力为轴力：与轴线重合内力为剪力：与截面平行内力为扭矩：作用在横截面内的内力偶。内力为弯矩：作用在杆轴线平面内的内力偶（剪力可略去）（a）轴向拉、压变形(c)扭转变形

第2章直杆的基本变形2．内力的计算——截面法横截面上的内力指横截面上分布内力的合力。（1）截面法的基本思想假想地用截面把构件切开，分成两部分，将内力转化为外力而显示出来，并用静力平衡条件将它算出。

第2章直杆的基本变形（2）截面法的步骤：①截开：在需要求内力的截面处，假想地将构件截分为两部分。②代替：将两部分中任一部分留下，并用内力代替弃之部分对留下部分的作用。③平衡：用平衡条件求出该截面上的内力。（a）（b）（c）研究对象－杆的内力（FN）①截开②代替③平衡：ΣFX=0FN-F=0FN=F

第2章直杆的基本变形例2-1一直杆受外力作用，如图2-8所示，求此杆各段的轴力。图2-8直杆受外力作用

第2章直杆的基本变形（ａ）（ｂ）（ｃ）解：计算各段轴力，将杆分为AB、BC和CD三段，逐段计算轴力。设各段的轴力均为拉力，由截面法求解：AB段∑Fx=0FN１－6=0解得FN１＝6kN（拉力）BC段∑Fx＝0FN２+10-6＝0解得FN２＝-4kN(压力）CD段∑Fx＝04－FN３＝0解得FN３＝4kN（拉力）（d）图2-9用截面求各段轴力

第2章直杆的基本变形特别提示：1．运用截面法时力