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华中科技大学力学系
材料力学
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Mechanics of Materials
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第二章轴向拉伸和压缩
引言
截面法轴力及轴力图
应力拉压杆的应力
拉压杆的变形胡克定律
材料在拉伸和压缩时的力学性能
安全因数许用应力强度条件
连接部分的强度计算
拉压超静定问题
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轴向拉压的外力特点:外力的合力作用线与杆的轴线重合。
一、概念
轴向拉压的变形特点:杆的变形主要是轴向伸缩,伴随横向
缩扩。
轴向拉伸:杆的变形是轴向伸长,横截面收缩。
轴向压缩:杆的变形是轴向缩短,横向变粗。
引言
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轴向压缩,对应的力称为压力。
轴向拉伸,对应的力称为拉力。
力学模型如图
引言
4
引言
5
引言
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一、内力
指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成(附加内力)。
截面法轴力及轴力图
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二、截面法· 轴力
内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力的一般方法是截面法。
1. 截面法的基本步骤:
①截开:在所求内力的截面处,假想地用截面将杆件一分为二。
②代替:任取一部分,其弃去部分对留下部分的作用,用作用
在截开面上相应的内力(力或力偶)代替。
③平衡:对留下的部分建立平衡方程,根据其上的已知外力来
计算杆在截开面上的未知内力(此时截开面上的内力
对所留部分而言是外力)。
截面法轴力及轴力图
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2. 轴力——轴向拉压杆的内力,用FN 表示。
例如: 截面法求N。
A
P
P
简图
A
P
P
P
A
N
截开:
代替:
平衡:
截面法轴力及轴力图
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①反映出轴力与截面位置变化关系,较直观;
②确定出最大轴力的数值
及其所在横截面的位置,
即确定危险截面位置,为
强度计算提供依据。
三、轴力图—— FN (x) 的图象表示。
3. 轴力的正负规定:
FN 与外法线同向,为正轴力(拉力)
FN与外法线反向,为负轴力(压力)
FN >0
FN
FN
FN <0
FN
FN
FN
x
P
+
意义
截面法轴力及轴力图
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