文档介绍：工程力学系多媒体教学课件系列之一
工程力学
第5章轴向拉伸和压缩
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水利土木工程学院工程力学课程组
第5章
轴向拉伸和压缩
轴向拉压杆的轴力和轴力图
内力、应力和应变
材料轴向拉伸、压缩时的力学性质
轴向拉压杆的应力
轴向拉压杆的强度计算
轴向拉压杆的变形计算
简单拉压静不定问题
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第5章
轴向拉伸和压缩
轴向拉压杆的轴力和轴力图
内力、应力和应变
材料轴向拉伸、压缩时的力学性质
轴向拉压杆的应力
轴向拉压杆的强度计算
轴向拉压杆的变形计算
简单拉压静不定问题
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
内力(internal forces)
固有内力
分子内力是由构成物体的材料的物理性质所决定的。物体在受到外力之前,分子之间内部就存在着相互作用力。
附加内力
物体在外力或其他因素(如温度变化等)作用下,在原有内力的基础上产生的内力变化量,简称内力。
弹性体内力的特征:
连续分布力系
与外力组成平衡力系
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
截面法求内力
①截开:在所求内力截面处,假想地用截面将杆件截开;
②代替:任取一部分,用作用在截面上相应的内力分量
代替另一部分它的作用;
③平衡:以该部分为研究对象,建立平衡方程,计算未知内力分量。
F1
F2
F3
Fn
分布内力
F1
F3
F2
Fn
假想截面
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
内力主矢FR与内力主矩M
(Resultant Force and Resultant Moment)
F1
F2
y
x
z
O
FR
M
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
内力分量 (Components of the Internal Forces)
内力主矢和内力主矩在三个坐标轴上的分量称作内力分量,分别命名为:轴力FN、扭矩Mx、剪力FSy和FSz、弯矩My和 Mz 。
F1
F2
y
x
z
My
FN
FSy
Mz
FSz
Mx
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
应力──分布内力集度
分布内力在一点的集度,即在一点处的力的大小,称为应力(stresses)。
F1
Fn
F3
F2
大多数情形下,工程构件内力并非均匀分布,集度的定义不仅准确而且重要,因为“破坏”或“失效”往往从内力集度最大处开始。
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
一般情形下的横截面上的内力,总可以分解为两种:作用线垂直于横截面的和作用线位于横截面内的。
作用线垂直于截面的应力称为正应力(normal stress),用希腊字母表示;作用线位于截面内的应力称为切应力或剪应力(shearing stress),用希腊字母表示。应力的单位记号为Pa或MPa,工程上多用MPa。
正应力和切应力
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第5章轴向拉伸和压缩
内力、应力与应变
y
x
z
FP1
FP2
ΔA
ΔFSy
ΔFSz
ΔFN
ΔFR
正应力
切应力
总应力
正应力和切应力
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