文档介绍：§8—1轴向拉压杆的内力和内力图
一、外力和内力的概念
:物体内部各粒子之间的相互作用力。
附加内力:由外力作用而引起的物体内部各粒子之间相互作
用力的改变量(材料力学中的内力)。
:一个物体对另一个物体的相互作用力(荷载、支反力)。
1
F
F
a
F
F
F
F
2
二、内力的确定——截面法(基本方法)
1、截开—欲求哪个截面的内力,就假想的将杆从此截面截开, 杆分为两部分。
2、代替—取其中一部分为研究对象,移去另一部分,把移去部分对留下部分的相互作用力用内力代替。
3、平衡—利用平衡条件,列出平衡方程,求出内力的大小。
3
三、轴向拉压杆的内力
——F
——FN (轴力)
(1)轴力的大小:(截面法确定)
F
F
1—1
F
FN
①截开。
②代替,用内力“FN”代替。
③平衡, ∑X=0, FN-F=0, FN=F。
4
FN
+
FN
-
(2)轴力的符号规定:原则—根据变形
压缩—压力,其轴力为负值。方向指向所在截面。
拉伸—拉力,其轴力为正值。方向背离所在截面。
5
(3)轴力图:轴力沿轴线变化的图形
①取坐标系
②选比例尺
③正值的轴力画在X轴的上侧, 负值的轴力画在X轴的下侧。
+
FN
x
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。
(4)轴力图的意义
6
(5)注意的问题
①在截开面上设正的内力方向。
②采用截面法之前,不能将外力简化、平移。
FN
P
F
F
F
FN
7
解:x 坐标向右为正,坐标原点在
自由端。
取左侧x 段为对象,内力FN(x)为:
[例] 图示杆长为L,受分布力 q = kx 作用,方向如图,试画出
杆的轴力图。
L
q(x)
FN(x)
x
q(x)
FN
x
O
–
x
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一、工程实例
剪切钢板;在钢板上冲圆孔;两块钢板用铆钉相连接;两块钢板用焊缝相连接。
§8—2剪切与挤压的强度计算
钢板
刀刃
铆钉
F
F
焊缝
F
F
冲头
钢板
Ⅰ剪切的概念
9
F
F
m
m
F
F
F
F
m
m
二、剪切的概念
受力特点:作用于构件两侧面上的外力合力大小相等,方向相反,且作用线相距很近。
变形特点:两力之间相邻截面发生相对错动。
剪切面:相对错动的面。
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