轴向拉伸与压缩.ppt

《轴向拉伸与压缩.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章轴向拉伸与压缩的概念及实例轴向拉伸与压缩的外力特点：外力的合力作用线与杆的轴线完全重合。§8-1概念轴向拉伸与压缩的变形特点：杆的变形主要是轴向伸缩，伴随横向缩扩。轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗。10/4/2021轴向压缩，对应的力称为压力。轴向拉伸，对应的力称为拉力。力学模型如图10/4/2021一、内力指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成（附加内力）。§5-2轴向拉伸或压缩时直杆横截面上的内力和应力10/4/2021二、截面法·轴力内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力

2、的一般方法是截面法。1.截面法的基本步骤：①截：在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件一分为二。②留：留下杆件的左部分或者右部分。③代：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。④平：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力 对所留部分而言是外力）。10/4/20212.轴力——轴向拉伸与压缩杆的内力，用Ｓ表示。例如：截面法求Ｓ。AＰＰ简图AＰＰＰAＳ截：代：平：留：A10/4/2021①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

3、定危险截面位置，为强度计算提供依据。三、轴力图——Ｓ(x) 的图象表示。3.轴力的正负规定:Ｓ与外法线同向,为正轴力(拉力)Ｓ与外法线反向,为负轴力(压力)Ｓ>0ＳＳＳ<0ＳＳＳxＰ+意义10/4/2021例1图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5F、8F、4F、F的力，方向如图，试画出杆的轴力图。解：求OA段内力Ｓ1：设置截面如图ABCDFAFBFCFDOABCDFAFBFCFDＳ１10/4/2021同理，求得AB、BC、CD段内力分别为：Ｓ2=–3FＳ3=5FＳ4=F轴力图如右图Ｓ2BCDFBFCFDCDFCFDＳ3DFDＳ4FNx2F3F5FF++–10/

4、4/2021轴力(图)的简便求法：自左向右:轴力图的特点：突变值=集中载荷遇到向左的F，轴力Ｓ增量为正；遇到向右的F，轴力Ｓ增量为负。5kN8kN3kN+–3kN5kN8kN10/4/2021例2作图示拉压杆的内力图。5kNFN1=5kN2）求各截面内力(轴力)。截面法、平衡方程3）画内力图。5kN5kN3kNFN图+-轴力图的简捷画法：取左端拉力方向为轴力图参考正向，画水平线；遇集中力作用则轴力相应增减；至右端回到零。解：1）求约束反力。FA=8+2-5=5kN5kN2kNFN2=3kN5kN2kN8kNFN3=-5kN10/4/20211.内力大小不能衡量构

5、件强度的大小。2.强度：①内力在截面分布集度应力；②材料承受荷载的能力。例如用同一材料制成粗细不同的两根杆，在相同拉力下，两杆的轴力自然是相同的。但当拉力逐渐增大时，细杆必定先拉断。强度不仅与轴力的大小有关，而且与横截面面积有关，所以须用应力来度量受力程度。10/4/2021P1P2二、应力(Stress)1、概念：内力在截面上的分布集度△S△A3、应力单位：或真实应力：△A→0时，2、表达式如右图。微面△Ａ上的内力之和为△S则△Ａ上的平均应力为：为点的真实应力10/4/2021变形前1.变形规律试验及平面假设：平面假设：原为平面的横截面在变形后仍为平面。纵向纤维

6、变形相同。abcd受载后PPd´a´c´b´三、拉（压）杆横截面上的应力10/4/2021均匀材料、均匀变形，内力当然均匀分布。2.拉伸应力：sS(x)P轴力引起的正应力——：在横截面上均布。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：10/4/2021FkkF四、斜截面上的应力1.斜截面上的应力FkkFαpα以pα表示斜截面k-k上的应力，于是有10/4/2021沿截面法线方向的正应力沿截面切线方向的切应力将应力pα分解为两个分量：pαFkkFFkkxnpα10/4/2021（1）α角2.符

7、号的规定(Signconvention)（2）正应力拉伸为正压缩为负（3）切应力对研究对象任一点取矩pαFkkFFkkxnpα顺时针为正逆时针为负逆时针时为正号顺时针时为负号自x转向n10/4/2021（1）当=0°时，（2）当=45°时，（3）当=-45°时，（4）当=90°时，讨论xnFkk10/4/2021一、拉伸试验先在试样中间等直部分上划两条横线这一段杆称为标距l(originalgagelength).l=10d或l=5d1.低碳钢拉伸时的力学性质(Mechanicalpropertiesforalow-carbo