七-轴向拉伸与压缩..讲课稿.ppt

《七-轴向拉伸与压缩..讲课稿.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、七-轴向拉伸与压缩..二、概念1、计算简图：2、轴向拉压的受力特点作用于杆件上的外力或外力合力的作用线与杆件轴线重合。3、轴向拉压的变形特点杆件产生沿轴线方向的伸长或缩短。mnmn由杆件在水平方向的平衡，有mn说明：1）轴向拉压杆横截面上的内力为轴力2）轴力的正负号规定：受拉为正，受压为负3）在列静力学平衡方程时是根据力在坐标系中的方向来规定力的符号；而材料力学中，则是根据构件的变形来规定内力的符号的。1、内力采用截面法计算§7.2轴向拉压杆横截面上的内力2、轴力图以轴力FN为纵坐标，截面位置为横坐标，杆件的轴力沿轴线方向的变化曲线——轴力图3

2、2KN3KNA312215KNBC例已知杆件的形状和受力如图所示，试绘出其轴力图。分析：由图可知该杆受有三个外力，各外力作用于不同的横截面。因此，为了求出各截面的轴力，必先分段求出AB段BC段的轴力。解：（1）AB段：A2KNFN1沿1-1面将杆件截开，假设轴力为正得由（2）对BC段：A32KN312215KNBFN2设2-2面将杆件截开，假设轴力为正223KNCFN2得同样，取右半段也可由由32KN3KNA312215KNBC(3)作轴力图思考：3-3截面的轴力如何？注：不论外力如何，轴力都画为正方向；若求出的轴力为负，说明是压力。xFN/K

3、N23O几点说明：(1)不能在外力作用处截取截面。(2)截面内力不一定等于其附近作用的外力。(4)轴力不能完全描述杆的受力强度。(3)轴力与截面尺寸无关。下面来看几道思考题：一、应力分析的基本方法实验------假设--------理论分析二、拉压杆横截面上的应力1、实验§7.3轴向拉压杆的应力一、应力分析的基本方法二、轴向拉压杆横截面上的应力1、实验2、假设平面假设横截面变形后仍保持为平面，并与轴线垂直。任意两个横截面间各条纵线的伸长相同。实验------假设--------理论分析3、理论分析（1）几何分析所有小元素体（小方格）变形一样。Δ

4、xΔx+Δu（2）物理分析根据物理学知识，当变形为弹性时，变形与力成正比。各纤维变形相同各纤维所受内力相等横截面上的内力均匀分布横截面上的应力均匀分布，且垂直于横截面结论：横截面上只有，且均匀分布。（1）几何分析（2）物理分析（3）静力学分析规定：拉应力为正，压应力为负。3、理论分析圣维南(SaintVenant)原理：作用于物体某一局部区域内的外力系，可以用一个与之静力等效的力系来代替。而两力系所产生的应力分布只在力系作用区域附近有明显差别，在离开力系作用区域较远处，应力分布几乎相同。三、轴向拉压杆斜截面上的应力——斜截面的面积——斜截面上的

5、应力将斜截面上的应力分解为：——斜截面上的正应力；——斜截面上的切应力。而：有：轴向拉压杆斜截面上的应力：（1）（2）（3）讨论：§7.4材料在拉伸与压缩时的力学性能研究材料力学性质的原因：量才使用。一、什么是材料的力学性能？材料在外力作用下表现出来的强度与变形方面的机械性能，如：弹性、塑性、强度、刚度、稳定性等。（1）不同的材料，甚至同种材料的不同个体，也可能有不同的力学性质。（2）不同的构件对材料的力学性能的要求不同，如：机械上的轴、齿轮要求材料的刚度要好，因此要选用一些优质合金钢；机器的底座主要承受压力，要求抗压能力要好，因此常选用铸铁。

6、二、研究材料的力学性质的方法实验中，材料的力学性质受很多因素影响：a.受力方式：拉、压、弯、扭、剪等。b.受力性质：静载荷、动载荷等c.受力状态：单向、二向、三向受力等。d.受力环境：常温、低温、高温等。☆本节研究轴向拉压构件在常温、常压、静载荷作用下的力学性质。——实验分析三、材料的拉伸实验应力应变曲线Ⅰ、试件形状：圆形截面任意形状截面标准试件的比例尺寸：l——试件的工作段长度，称为标距。A——试件截面积。圆形截面试件长试件：短试件：其他截面试件长试件：短试件：为推荐尺寸为材料尺寸不足时使用万能试验机电子试验机通过该实验可以绘出载荷—变形图和

7、应力—应变图。Ⅱ、试验设备液压万能试验机或电子万能试验机液压式万能试验机底座活动试台活塞油管Ⅲ、低碳钢拉伸时的力学性能1.试验过程：拉伸图：应力应变曲线：A——试件原始的截面积l——试件原始标距段长度变形是弹性的，卸载时变形可完全恢复；Oa段——直线段，应力应变成线性关系——材料的弹性模量(直线段的斜率)——胡克定律——直线段的最大应力，称为比例极限；——弹性阶段的最大应力，称为弹性极限。一般情况下材料的比例极限与弹性极限很相近，近似认为：2.低碳钢拉伸的四个阶段：（1）弹性阶段（oab段）（2）屈服阶段（bc段）屈服阶段的特点：——屈服阶段应

8、力的最小值称为屈服极限；重要现象：在试件表面出现与轴线成45°的滑移线。屈服极限——是衡量材料强度的重要指标；低碳钢：应力变化很小，变形增加很快，卸载