精品-优秀PPT课件--二 轴向拉伸与压缩.ppt

文档介绍：第二章轴向拉伸与压缩
本章研究拉压杆的内力、应力、变形以及材料在拉伸与压缩时的力学性能,并在此基础上,分析拉压杆的强度与刚度问题,研究对象涉及拉压静定与静不定问题。此外,本章还研究拉压杆连接部分的强度计算。
§ 轴向拉压的基本概念轴力与轴力图
§ 拉压杆的应力与圣维南原理
§ 材料在拉伸与压缩时的力学性能
§ 失效、许用应力与强度计算
§ 胡克定律与拉压杆的变形
§ 简单拉压静不定问题
§ 温度应力与装配应力
* § 应力集中的概念
§ 轴向拉压的基本概念轴力与轴力图
一、工程实例
二、概念
1、计算简图:
2 、轴向拉压的受力特点
作用于杆件上的外力或外力合力的作用线与杆件轴线重合。
3、轴向拉压的变形特点
杆件产生沿轴线方向的伸长或缩短。
三、轴向拉压杆件的内力计算
m
n
m
n
由杆件在水平方向的平衡,有
m
n
注意:
1)轴向拉压杆横截面上的内力为轴力
2)轴力的正负号规定:
以拉为正,以压为负
3)在列静力学平衡方程时是根据力在坐标系中的方向来规定力的符号;
而材料力学中,则是根据构件的变形来规定内力的符号的。
1、轴力
(截面法)
2、轴力图
以轴力 FN 为纵坐标,截面位置为横坐标,杆件的轴力沿轴线方向的变化曲线——轴力图
3
2KN
3KN
A
3
1
2
2
1
5KN
B
C
例
已知杆件的形状和受力如图所示,试绘出其轴力图。
分析:由图可知该杆受有三个外力,各外力作用于不同的横截面。因此,为了求出各截面的轴力,必先分段求出AB段BC段的轴力。
解:
(1)AB段:
A
2KN
FN1
沿1-1面将杆件截开,假设轴力为正
得
由
(2)对BC段:
A
3
2KN
3
1
2
2
1
5KN
B
FN2
设2-2面将杆件截开,假设轴力为正
2
2
3KN
C
FN2‘
得
同样,取右半段也可
由
由
3
2KN
3KN
A
3
1
2
2
1
5KN
B
C
(3) 作轴力图
思考:3-3截面的轴力如何?
2
2
3KN
C
FN2
得
(压力)
注:一般假设轴力为正
由
3
2KN
3KN
A
3
1
2
2
1
5KN
B
C
x
FN
2KN
3KN
-
+
几点说明:
(1)不能在外力作用处截取截面。
(2)截面内力不一定等于其附近作用的外力。
(4)轴力不能完全描述杆的受力强度。
(3)轴力与截面尺寸无关。
下面来看几道思考题: