第02章 轴向拉伸与压缩(2008版).ppt

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1、第2章（目录）材料力学第二章轴向拉伸与压缩§2.1轴向拉压杆的内力与应力§2.2轴向拉压杆的变形与应变§2.3应力与应变的关系第二章轴向拉伸与压缩§2.1轴向拉压杆的内力与应力（目录）§2.1轴向拉压杆的内力与应力一、定义二、工程实例三、横截面上的内力四、横截面上的应力五、斜截面上的应力六、垂直截面上的应力关系七、应力集中§2.1轴向拉压杆的内力与应力一、定义一、定义轴向拉伸线方向伸长的变形形式——外力的作用线与杆的轴线重合，使杆产生沿轴（压缩）（缩短）§2.1轴向拉压杆的内力与应力二、工程实例—桥的拉杆二、工程实

2、例——桥的拉杆二、工程实例——桥的拉压杆二、工程实例—桥的拉压杆§2.1轴向拉压杆的内力与应力二、工程实例—挖掘机的顶杆二、工程实例——挖掘机的顶杆§2.1轴向拉压杆的内力与应力二、工程实例—火车卧铺的撑杆二、工程实例——火车卧铺的撑杆§2.1轴向拉压杆的内力与应力二、工程实例—广告牌的立柱和灯杆二、工程实例——广告牌的立柱与灯杆§2.1轴向拉压杆的内力与应力二、工程实例—小亭的立柱二、工程实例——小亭的立柱§2.1轴向拉压杆的内力与应力二、工程实例—网架结构中的杆二、工程实例——网架结构中的杆§2.1轴向拉压杆的

3、内力与应力三、横截面上的内力三、横截面上的内力由Fx=0：得到§2.1轴向拉压杆的内力与应力三、横截面上的内力轴力轴力的符号规定：——作用线与杆的轴线重合的内力外法向为+，内法向为-。轴力图——轴力沿轴线变化的关系图三、横截面上的内力轴力的单位：N，kN§2.1轴向拉压杆的内力与应力例1（1.求轴力—1-1截面）例1画出图示直杆的轴力图。解：1-1截面：求得：1.求轴力由Fx=0：§2.1轴向拉压杆的内力与应力例1（1.求轴力—2-2截面）2-2截面：求得：由Fx=0：解：1-1截面：1.求轴力例1画出图示直

4、杆的轴力图。§2.1轴向拉压杆的内力与应力例1（1.求轴力—3-3截面）例1画出图示直杆的轴力图。求得：由Fx=0：3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力§2.1轴向拉压杆的内力与应力例1（1.求轴力—讨论）例1画出图示直杆的轴力图。3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力讨论：1.在求内力时，能否将外力进行平移？注意：1.在用截面法求内力时不能随意进行力的平移；2.用截面法一次只能求出一个截面上的内力。2.能否一次求出两个截面上的内力？§2.1轴向拉压杆的内力与应力例1（2.作轴力图）轴力

5、图不仅能显示出各段的轴力大小2.画轴力图而且能显示出各段的变形是拉伸还是压缩3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力例1画出图示直杆的轴力图。§2.1轴向拉压杆的内力与应力例1（2.作轴力图—轴力图性质）例1画出图示直杆的轴力图。轴力图不仅能显示出各段的轴力大小2.画轴力图而且能显示出各段的变形是拉伸还是压缩3-3截面：2-2截面：解：1-1截面：1.求轴力§2.1轴向拉压杆的内力与应力四、横截面上的应力（1.研究应力的意义）四、横截面上的应力1.研究应力的意义在求出横截面上的内力后，并不能判断构件是否破

6、坏构件的破坏与单位面积上的内力有关试问：下面两根材料相同的杆件哪一根容易破坏？应力——单位面积上的内力（即内力的集度）§2.1轴向拉压杆的内力与应力四、横截面上的应力（2.实验分析）四、横截面上的应力2.实验分析变形现象：推知：（1）横截面变形后仍为平面，且仍垂直于轴线——平面截面假设（2）两横截面之间的纵向线段伸长相同两横向线相对平移§2.1轴向拉压杆的内力与应力四、横截面上的应力（2.实验分析）即：应力均匀分布（2）应力的方向与轴力相同的应力相同（1）横截面上各点结论：四、横截面上的应力2.实验分析§2.1轴向

7、拉压杆的内力与应力四、横截面上的应力（3.正应力公式）3.正应力公式正应力的符号规定：拉应力为+压应力为-四、横截面上的应力正应力——与截面垂直的应力§2.1轴向拉压杆的内力与应力四、横截面上的应力（3.正应力公式）3.正应力公式四、横截面上的应力应力的单位：Pa=N/m2，MPa=N/mm2=106Pa计算中：力的单位用N则应力的单位为MPa长度的单位用mm§2.1轴向拉压杆的内力与应力四、横截面上的应力（4.公式适用范围）（2）不适应于集中力作用点附近的区域（1）载荷的作用线必须与轴线重合4.适用范围四、横截面

8、上的应力3.正应力公式§2.1轴向拉压杆的内力与应力五、斜截面上的应力实验表明：有些受拉或受压构件是沿横截面破坏的有些受拉或受压构件则是沿斜截面破坏的五、斜截面上的应力§2.1轴向拉压杆的内力与应力五、斜截面上的应力（1.斜截面上的内力）五、斜截面上的应力1.斜截面上的内力斜截面kk上：横截面km上：即：§2.1轴向拉压杆的内力与应力五、斜截面上的应力（2.