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1、§2.1轴向拉伸和压缩的概念和实例§2.2轴向拉伸和压缩时横截面上的§2.3直杆轴向拉伸和压缩时斜截面§2.4材料在轴向拉伸和压缩时的第二章轴向拉伸和压缩内力和应力上的应力力学性质§2.5许用应力、安全系数和强度条件§2.6轴向拉伸或压缩时的变形§2.7轴向拉伸或压缩时的弹性变形能§2.8拉伸、压缩静不定问题§2.9应力集中的概念§2.1轴向拉伸和压缩的概念和实例一.实例轴向拉伸轴向压缩二.外力外力作用特点:力通过轴线变形特点(主要):沿轴线方向伸长或缩短受力简图：§2.2轴向拉伸和压缩时横截面上的内力和应
2、力应用截面法：1.截２.取（任取）３.代（任意）1、FN为一种内力,因过轴线,称轴力2、轴力FN的符号规定:４.平一.横截面上的内力拉为正、压为负说明:XXXXFFIIIFIxFN由于“代”是任意方向的，所以可能设错方向，由平衡方程得到的负号只能说明力的方向设错，而不能说明其受拉还是受压，为了不发生符号的混乱，引入方“正向假定内力”的方法即总设所求截面上的内力为正结果得+—设对受拉设错受压内力图当杆件受多个外力作用时，各段的内力将发生变化，为了明显地表现出内力的大小、正负，引出内力图取定坐标轴取定比例尺标出
3、特征值内力图的画法FN（单位）Ｘ（轴线）例2.1已知:F1=2.62kNF2=1.3kNF3=1.32kN作内力图解:求内力FN1+F1=0FN1=-F1FN2+F3=0FN2=-F3作轴力图F1F2F31122FN1F1F3FN22.621.32FN(kN)内力图要求例2.2已知吊杆，单位体积重量（容重）g，xFN(X)xFNALgFN(X)=gAx1.内力图与杆的轴线对正2.必须标上特殊值截面A,长度L,作FN图.轴力图特点有集中力F作用处,FN图有突变,
4、突变值
5、=F;2.无力作用段,FN图为水平线;
6、3.均布力作用段,FN图为斜直线;4.图形为封闭的.问题的提出:FFA1FFA2A2>A1,内力谁大?F1F1A1F2F2A2A2>A1,F2>F1,哪个安全?二、横截面上的应力前面已经求出横截面上的内力,但横截面上的应力如何分布？各点应力值？这些仅用平衡方程是无法求解的,现在引出材料力学分析应力的基本方法：2.推理:面平移3.假设:平面假设=c2=c1,=FNA1.实验观察:直线平移无,无FFNFF4.平衡方程:★公式的几点说明1.按公式的推导过程,只有等截面匀质轴向拉压杆且离开加力点才适用2.若
7、杆件横截面的尺寸也沿轴线缓慢变化时α<20%危险截面：内力最大的面，截面尺寸最小的面。危险点：应力最大的点。3.危险截面及最大工作应力：4）圣维南（Saint-Venant）原理：100N1mm厚度为1mm100N50N1mm厚度为1mm50N100MPa1mm厚度为1mm100MPa50N50N（1）（2）（3）（1）（2）（3）4）圣维南（Saint-Venant）原理：如用与外力系静力等效的合力来代替原力，则除了原力系起作用区域内有明显差别外，在离外力作用区域略远处，上述代替的影响就非常微小，可以不计
8、。例2.3讨论FQ为移动载荷,对AB杆来说,当FQ移至A点时为最危险。asinmaxFQF=kNFFN7.38max==AaMPFN123max===ssQACBFQACBAFQACBFmax切开AB杆,对AC杆的C点取矩§2.3直杆拉伸和压缩时斜截面上的应力规定：面方向n为面的外法线研究方法：1.先求斜面上的内力(截面法)2.斜面上的应力(仿横截面应力求法)实验观察推理假设FFFFn平衡方程内力:F=F斜面上全应力应力分解:斜面上正应力=cos2斜面上切应力讨论:★1.=f
9、(),=g()2.、有极值3.符号规定:xn4.列表找出max、max90000--450450000maxmax450450结论：max=发生在横截面自由表面无应力任何面上的恒为正，?铸铁、粉笔拉伸和压缩是什么应力引起破坏的?max=发生在与轴线成450斜面上计算AB杆斜截面上的最大切应力=450切应力取最大值2045stt==max前面计算的是构件所受到的工作载荷及工作应力,至于构件能否承受这些应力,要了解材料本身的特点,而了解材料的最好也是唯一的办法就是试
10、验。实验条件:常温、静载实验设备:万能实验机§2.4材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能材料的力学性能——材料受力以后变形和破坏的规律。即：材料从加载直至破坏整个过程中表现出来的反映材料变形性能、强度性能等特征方面的指标。比例极限、杨氏模量E、泊松比、极限应力等。万能实验机实验原理：标准试件:国标材料分类塑性材料—断裂前发生较大的塑性变形(如低碳钢)脆性材料—断裂前发生较少的塑性变形(如铸铁)实验试样：圆柱形长试祥
