《轴向拉压应力》ppt课件

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1、第二章轴向拉压应力沈阳建筑大学侯祥林刘杰民§2–2拉压杆的应力及强度条件第二章轴向拉伸和压缩§2-3材料在拉伸和压缩时的力学性质§2–1拉压杆的内力·轴力与轴力图§2-4剪切与挤压的强度计算§2–1拉压杆的内力·轴力与轴力图FFFF拉伸压缩杆件在轴向荷载作用下，将发生轴向拉伸或压缩。×一、拉压杆的内力——轴力FFFFN拉压杆横截面的内力沿杆的轴线，故称为轴力。轴力以拉为正，以压为负。×二、轴力图一般情况，拉压杆各截面的的轴力是不同的，表示拉压杆各截面的的轴力的图象称为轴力图。轴力图的画法步骤如下：⒈画一条与杆的轴线平行且与

2、杆等长的直线作基线；⒉将杆分段，凡集中力作用点处均应取作分段点；⒊用截面法，通过平衡方程求出每段杆的轴力；画受力图时，截面轴力一定按正的规定来画。⒋按大小比例和正负号，将各段杆的轴力画在基线两侧，并在图上表出数值和正负号。×例1画图示杆的轴力图。⊕⊕○－轴力图ⅠⅠⅡⅡⅢⅢⅠⅠFN1ⅡⅡFN2ⅢⅢFN3第一段:第二段:第三段:×例2长为l，重为W的均质杆，上端固定，下端受一轴向拉力P作用，画该杆的轴力图。lPxPFN⊕轴力图PP+W×例3画图示杆的轴力图。ABCD⊕⊕⊕○－○－轴力图轴力图×一、横截面的正应力拉压杆横截面上只

3、有正应力而无剪应力，忽略应力集中的影响，横截面上的正应力可视作均匀分布的，于是有正应力正负的规定与轴力相同，以拉为正，以压为负。例4已知A1=2000mm2，A2=1000mm2，求图示杆各段横截面上的正应力。ABCDA1A2§2–2拉压杆的应力及强度条件×ABCDA2解：⊕－○轴力图A1×二、斜截面的应力FFmmmmFFNmmFA——斜截面面积kק2–3应力集中的概念拉压杆横截面的应力并不完全是均匀分布的，当横截面上有孔或槽时，在截面曲率突变处的应力要比其它处的应力大得多，这种现象称为应力集中。PPPPP×五、拉压杆

4、的强度条件拉压杆在正常情况下不发生破坏的条件是：拉压杆的最大工作应力（横截面的最大正应力）不超过材料的容许应力。其中[]为材料的容许应力，其值为其中u为材料破坏时的应力，称为极限应力，由实验测得；n为安全系数。×根据强度条件可进行下述三种工程计算。⒈强度校核⑴等截面杆（A=常数）：⑵等轴力杆（FN=常数）：⑶变截面变轴力杆：分别计算各危险截面的应力，取其最大者进行强度校核。×⒉确定截面尺寸⒊确定容许荷载首先确定容许轴力再根据轴力与荷载的平衡关系计算容许荷载。×例4已知A1=200mm2，A2=500mm2，A3=600

5、mm2，[]=12MPa，试校核该杆的强度。A1A2A32kN2kN9kN2kN4kN5kN⊕⊕－○∴此杆安全。×例5图示结构中，拉杆AB由等边角钢制成，容许应力[]=160MPa，试选择等边角钢的型号。。ABC1.8m2.4mCAFNFCxFCy解：取杆AC。由型钢表查得∟45×45×5等边角钢×例6图示支架中，AB为圆截面钢杆，直径d=16mm，容许应力[]1=150MPa；AC为方形截面木杆，边长l=100mm，容许应力[]2=4.5MPa。求容许荷载[P]。1.5m2.0mABCPAPFN1FN2解:取结点

6、A。×1.5m2.0mABCPAPFN1FN2单考虑AB杆：单考虑AC杆：∴[P]=36kN×例7图示结构中，已知P=2kN，杆CD的截面面积A=80mm2，容许应力[]=160MPa，试校核杆CD的强度并计算容许荷载。aaABPCDABPCFNFAxFAy解：∴CD杆安全×aaABPCDABPCFNFAxFAyק2-3材料在拉伸和压缩时的力学性质工程中所用的材料多种多样，不同的材料受力后所表现的力学性质是不同的。只有掌握了材料的力学性质，才能根据构件的受力特征选择合适的材料。根据材料的力学性质可分为两大类：拉断时只有

7、很小的塑性变形称为脆性材料，如玻璃、陶瓷、砖石、铸铁等。拉断时有较大的塑性变形产生称为塑性材料，如钢材、铜等。×一、试件与试验仪器⒈标准试件。拉伸试件dh压缩试件×二、材料拉伸时的力学性质⒈低碳钢拉伸时的力学性质×⑴低碳钢拉伸的应力--应变曲线(--图)根据低碳钢拉伸时记录下来的拉力P与变形关系曲线可得应力--应变曲线(--图)×⑵低碳钢拉伸的不同阶段①弹性阶段(oe段)p--比例极限pe--曲线阶段op--比例阶段e--弹性极限×②屈服(流动）阶段(es段)滑移线：塑性材料的失效应力:s。B、卸载定律A、

8、ｂ---强度极限C、冷作硬化③强化阶段(ｓｂ段)④颈缩（断裂）阶段×1、延伸率:2、截面收缩率：＜5﹪为脆性材料＞5﹪为塑性材料×名义屈服应力:0.2--此类材料的失效应力。⑶无明显屈服现象的塑性材料0.20.2×--铸铁拉伸强度极限（失效应力）⒉铸铁拉伸时的力学性质铸铁拉伸时无比例阶段、