文档介绍：第二章轴向拉伸与压缩
§ 概述
§ 轴向拉伸和压缩的基本概念
§
§ 材料拉伸和压缩时的力学性能
§ 拉(压)杆件的强度计算
§ 拉(压)杆的变形
§2-1 概述
变形
塑性变形:
举例:钓鱼竿、篮球等球类、弹簧、海绵等
举例:塑料袋变形、面条、地震等
如果外力较大,当它的作用停止时,所引起的形变并不完全消失,而有剩余形变,称为塑性形变
弹性变形:
1、任何物体在外力作用下都会发生形变
当形变不超过某一限度时,撤走外力之后,形变能随之消失,这种形变称为弹性形变。
可恢复
不可恢复
强度
材料抵抗塑性变形和断裂的能力
刚度
材料抵抗弹性变形的能力
构件保持其原有平衡形态能力
稳定性
任何物体在外力作用下都会发生形变,当物
体发生弹性形变和塑性形变之后,如果外力继
续增大,构件将发生断裂破坏,这种现象称为
失效。(构件丧失正常的功能)
2、三个性能指标
3. 构件受力的情况
载荷:机构或者机械工作时,作用在构件上的力
集中载荷
分布载荷
通过极小的面积(构件本身相比)传递给构件的压力称为集中载荷
均匀分布载荷
不均匀分布载荷
线性载荷
非线性载荷
均匀分布作用于构件某段长度或者面积上的外力
静载荷
动载荷
逐渐加于构件上并缓慢增加到某值、其大小不随时间变化或很少变化的载荷
大小随时间迅速改变的载荷:
冲击载荷
周期性载荷
各种载荷
P
A
B
l
h
q
4. 构件变形的基本形式
构件:杆类,各截面
均相同的直杆(梁)
在静载荷作用下的变形与应力
拉伸或压缩
剪切
扭转
弯曲
:杆件、板壳*、块体*、(箱体类*)
§2-2 轴向拉伸和压缩的基本概念
2. 杆件:
直杆:等截面、变截面直杆
折杆:等截面、变截面折杆*
曲杆:等截面、变截面曲杆*
直杆所受外力的合力(一对)与杆轴线重合,则直杆沿轴线方向发生伸长或缩短变形,这种变形称为轴向拉伸或压缩。
拉压变形
连杆
ω
P
§ 轴向拉伸和压缩时的内力和应力
构件受外力作用产生弹性变形时,构件内部分子间伴随着产生一种抵抗力,力求恢复构件已变形部分的形状和尺寸。
构件内部两相邻部分之间的相互作用称为内力,对轴向拉压杆件又可称轴力
假想的平面分割构件,取受力体(分离体),列平衡方程的方法求内力——截面法
轴力的正负判断:拉伸轴力为正压缩轴力为负轴力图:为形象的表示轴力与横截面的位置关系选定一个力比例尺,以平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置,以垂直于杆轴线的坐标表示轴力的数值,绘出表示轴力与截面位置关系的图形。
截面法步骤
1、在需要求内力处假想用一横截面将构件截开,分成两部分;
2、以任一部分为研究对象;
3、在截面上加上内力,以代替另一部分对研究对象的作用(通常均先将内力假设为正值);
4、写出研究对象的平衡方程式,解出截面上的内力。
5、当杆件沿轴线作用的外力大于或等于两个时,在不同段内轴力是不相同的,此时应分段应用截面法求各段的轴力。